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亚磺酸钠参与合成含硫化合物研究进展

大C-会员头像-www.bzwz.com标准物质网 大C 0 890 2021-04-13
【摘要】亚磺酸钠(RSO’Na)性质稳定、合成简单、价格低廉,在有机合成化学领域被广泛应用.综述了最近五年来亚磺酸钠在合成含硫化合物反应中的最新研究进展.分别叙述了其在仃机反应中构建S-C键、S—杂键(S-S键、S—N键以及S—P键)的底物适应范围和反应机理、为今后亚磺酸钠的在有机合成中的应用提供参考.
  • 有机硫化合物广泛存在于自然界和生态系统中,种类繁多,存在形式多种多样.常见含硫化合物为磺酰氯、亚磺酸盐、亚磺酸、磺酸酯、矶、亚飒、硫瞇、硫醇等.其中亚磺酸盐因其结构稳定、廉价易得,引起了化学家们的广泛关注.近年来,以芳基亚磺酸钠为底物参与的有机反应也不断被报道,特别是在过渡金属催化的偶联反应中的应用被有机化学家不断拓展.

    目前在过渡金属催化的偶联反应中,亚磺酸钠通常与金属催化剂作用实现C-S键断裂、为反应提供C源,从而进行新的c—C键的构筑皿间.近年来,随着有机硫化物的合成及应用范围的不断扩展,有机化学家们对亚磺酸钠的研究兴趣十分浓厚,亚磺酸钠在不同的反应催化体系及反应条件下为有机反应提供S源,可以实现S-C键,s—杂键的形成.本文对2014年?2018年报道的以亚磺酸胺作为S源参与的有机反应进行了归纳.根据反应类型,按照S—C键.S—杂键(S—S键,S—N键,S—P键)的分类介绍了亚磺酸钠在不同反应中的应用及相关的反应机理,希望为今后有机反应中S源的引入提供参考.

    1亚磺酸钠作为硫源参与s—C键的形成

    有机飒类化合物因其独特的生物活性和较大的合成效用受到了科学家们的青睐円因此,开发合成有机矶类化合物的通用方法是有机化学的一个重要目标.在众多的含硫有机化合物中,以亚磺酸钠作为一种新型的含硫底物原料来构筑s—C键成为近年来的研究热点.1.1s—Csp键的反应2016年.Kuhakam课题组冋报道了利用b/TBHP作为催化体系,亚磺酸钠作为S源、在THF作为溶剂中实现了对芳基烘(烘酸)的偶联,室温卞合成了一系列芳基(杂芳基)烘飒类衍生物(Eq.1).该方法反应条件温和,无金属催化剂参与,电子效应对该反应有一定的影响.对反应机理进行了初步的探讨,推断该反应可能为自由基机理(Scheme1).磺酰基取代的碘乙烯是一种有价值的合成结构单元,在许多偶联反应中都有利用.Liu小组冋用亚磺酸钠和芳基乙烘作为反应底物,在I?的催化作用下,以水为溶剂在室温下实现了对各种烘怪进行选择性的碘磺酰基化(Eq.2),反应迅速,方法简单,得到主要产物为具彳f较高立体选择性的(£)-0-磺酰基-烯基碘(Scheme2).反应条件温和,符合绿色环保理念.

    该方法避免了传统方法中使用磺酰氯所带来的缺点,各种芳基和烷基取代的烘炷在该反应条件下都有较高的产率.对反应机理进行了初步研究,使用不同剂量的TEMPO作为自由基捕捉剂,产物随着TEMPO的增加而减少,由此判断该反应可能为自由基机理.最近,中山大学鲁桂和翁江课题组m报道镒催化的芳基丙烘酸和亚磺酸钠的反应得到0-按基飒类化合物(Eq.3),其中水既作为反应溶剂也参与了反应,为反应提供了O源.反应条件温和,后处理简单,具有较强的合成实用价值(Scheme3).值得注意的是,扩大反应底物至10mmol时,产物的收率也不会有较大的影响.该方法为以克级来制备"-拨基飒类化合物提供了一条可行途径.关于机理,该小组提出在Mn(OAc)3催化作用下,亚磺酸钠失去一个电子生成自由基,同时芳基丙烘酸与Mn(OAcb形成金属-有机中间体,然后二者结合得到新的自由基中间体.通过单电子转移(SET),在水参与下失去质子和CO2,得到目标产物.

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