通过直接混合使用几种芳基胺和超价碘(V)试剂进行任何合成是不现实的,因为高放热反应或爆炸。在此我们证明,当苯胺在邻位处被酰胺基团取代时,由于分子内控制可以进行成功的化学反应。在所述反应的物质,即最大的接触,无溶剂的机械化学的条件下,2-氨基苯甲酰胺,芳基- ,烷基醛和碘(V)试剂Ô -iodoxybenzoic苯甲酸(IBX)导致喹唑啉-4(3取代ħ) -公平收益率的一个衍生品。
关键词: 球磨机; 接触爆炸物; IBX; 机械化学合成; 喹唑啉-4(3H) - 酮
由于NI 3的 形成,碘和氨混合物是众所周知的接触炸药[1]。类似地,作为氧化化合物的高价碘[2]在无溶剂条件下与胺剧烈反应[3]。通过用碘(III)处理缺电子胺可以制备芳基碘化物酰亚胺或亚氨基碘化物。然而,这些化合物在较高温度下会爆炸[4],因此在惰性气氛和低温下储存[5]。多价碘衍生物是C-N键构建的通用试剂[4,6]。机械化学条件如球磨被认为是无溶剂合成中的优质技术之一[7]。在这些条件下,预计最大浓度会使这些系统处于高应力状态,因此在高价碘试剂和富电子胺之间可能发生剧烈的放热反应或甚至爆炸。因此,在无溶剂条件或受限介质下基于高价碘试剂和伯胺的合成方法是有限的[8]。最近,我们已经描述了通过使用酸式盐NaHSO 4作为添加剂控制反应性而使伯胺和超价碘(III)试剂成功反应的方法[9]。
过去几十年见证了使用高价碘的有机合成的显着增长[10-12]。它们易于获得,高稳定性,可控氧化能力和环境友好性使其非常适合开发新的合成转化[13-17]。许多评论[18-20]已经充分证明了碘(V)试剂的化学性质。继续我们的研究重点是开发使用碘基试剂的合成方法[21-26],我们在此报道了一种合成喹唑啉-4(3 H) - 酮的方法[27,28](图1)来自2-氨基苯甲酰胺和醛类的存在邻碘苯甲酸(IBX)[29]。然而,当在球磨条件下混合苯甲醛,苯胺和IBX时,观察到爆炸(图1a ;注意!参见实验部分)[30,31],并且用Dess-Martin periodinane(DMP)进行类似的观察。另一方面,发现苯甲酰胺与IBX不反应,在类似条件下未观察到反应(图1b)。在没有任何醛的情况下用IBX处理2-氨基苯甲酰胺时也没有观察到爆炸(图1c)。然而,在类似条件下在IBX存在下使2-氨基苯甲酰胺与醛反应被发现成功地得到相应的喹唑啉-4(3H))-ones(图1d)。
图1: a)当在IBX存在下将芳胺与醛混合时观察到爆炸。b)发现苯甲酰胺与IBX无反应。c)用IBX处理2-氨基苯甲酰胺不会导致任何爆炸。d)2-氨基苯甲酰胺和醛在IBX作为氧化剂存在下的反应,在反应物的最大相互作用下,即在球磨条件下得到喹唑啉-4(3H) - 酮。
在最近的一份报告中,我们已经展示了在无溶剂球磨条件下,即在反应物尽可能高的接触下,使用伯胺和二苯乙烯二乙酸酯(PIDA)的组合进行的成功的脱氢交叉偶联或CDC反应[9]。在与较强氧化剂PIDA反应期间,使用外部添加的酸盐NaHSO 4调节胺的碱性(图2a)。在图2b中,显示了在基于非碘的氧化剂oxone [32]和IBX(基于碘的氧化剂)存在下芳基胺的反应性的比较。苯胺很容易与过氧化氢反应,导致偶氮衍生物的形成[32],而他们用IBX治疗导致爆炸性分解。在IBX存在下2-氨基苯甲酰胺与芳基醛的反应在反应物的最大接触下,即在球磨条件下,得到喹唑啉-4(3H) - 酮(图2c)。
为了优化反应条件,选择2-氨基苯甲酰胺(1)和4-乙基苯甲醛(2a)作为模型底物(表1)。最初,2-(4-乙基苯基)喹唑啉-4(3 70%ħ) -酮(3a中获得)中,当1,图2a和1.1当量的IBX在一起研磨1.5小时在10mL的球磨罐(表1,条目1)。然而,当在研磨反应物1和2a 30分钟后加入IBX时,产率增加至91%(表1,条目2)。相反,将IBX的量改变为不等于1.1当量,观察到产物产量的降低(表1,条目3和4)。尽管提供了产率较低的产物,但原位产生的IBX [33],即通过使用IBA(2-碘苯甲酸) - 酮组合(表1,条目5),也发生了反应。有趣的是,当在处理液体醛的过程中使用硅胶[34]作为添加剂时,发现产物的产率是恒定的和可重复的。有趣的是,在反应开始时(表1,条目1),30分钟(表1,条目2)或1小时后添加IBX时未观察到剧烈分解(表1,铣削1和2的条目6)。因此,我们得出结论,目前的方法是无爆炸的。