4-碘苯甲醛的合成及其应用

基本描述

4-碘苯甲醛呈黄色晶体，其CAS号是15164-44-0，分子式为C7H5IO，分子量为232.02。熔点是78-82 °C (lit.)，沸点是265°C(lit.)，密度是1.8576 (estimate)。一般 2-8°C下储存。4-碘苯甲醛作为一类非常重要的有机合成中间体，因其独特的化学结构已在有机合成领域展现出重要的应用价值和广阔的发展前景[1-2]。它已被广泛地应用于复杂结构的化合物骨架的构建、药物中间体的合成、天然产物的合成以及荧光材料的开发等多个领域。随着有机合成化学领域的快速发展，新催化剂、新合成方法及新合成工艺的不断涌现[3]。4-碘苯甲醛衍生物在复杂化合物的合成中将得到更多的应用，进而产生更多具有新颖结构的化合物，将会对有机合成化学、药物化学、天然产物化学、材料化学等领域的发展起到一定的积极作用。

图1 4-碘苯甲醛的结构式。

合成

图2 4-碘苯甲醛的合成路线[4]。

在一个干净干燥的小瓶中，使用指定浓度的环糊精水溶液(1.0 mL)在D2O中加入底物1溶液(15.0 Mmol, 1.0当量)。在反应混合物中加入DBDMH 3 (4.3 mg, 15.0 Μmol, 1.0当量)，超声以确保试剂悬浮良好。反应混合物在60°C加热，偶尔摇晃，以保持溶液的均匀性。经过一段时间后，记录反应混合物的1H NMR谱，以确定转化率。最终得到产物4-碘苯甲醛。

图3 4-碘苯甲醛的合成路线[5]。

将NaHCO3 (92 mg, 1.1 mmol, 1.1 equiv)和PhI(OAc)2 (451 mg, 1.4 mmol, 1.4 equiv)加入到胺7 (1 mmol) CHCl3 (4 mL)的搅拌溶液中。在回流(60°C)下搅拌2小时，之后加入sat. aq NH4Cl溶液。用CH2Cl2萃取水相，并用卤水洗涤有机层，用Na2SO4干燥，减压浓缩。粗产物经正己烷-乙酸乙酯层析纯化得到最终产品4-碘苯甲醛，收率5%。

图4 4-碘苯甲醛的合成路线[6]。

将10.0 g对溴苯甲醛（54 mmol）、81.1 g KI（488 mmol，9.0当量）、31.7 g CuI（166 mmol，3.1当量）和150 ml新蒸馏DMI的混合物放置在500 ml三颈烧瓶中。用N2吹扫混合物，并在200°C下剧烈搅拌加热6小时。冷却至室温后，加入盐水和冰。将反应容器置于冰浴中数小时，然后通过过滤除去沉淀的无机盐。滤液用乙醚萃取，合并萃取液并用盐水洗涤。在减压下除去溶剂。9.20克2c（73%）。所有光谱数据与报告值一致。 1H NMR（CDCl3）δ：9.96（1H，s）、7.92（2H，d，J=8.4Hz）、7.91（2H、s）和7.59（2H，d，J=8.4 Hz）ppm。

图5 4-碘苯甲醛的合成路线[7]。

在一个装有磁力搅拌器的圆底烧瓶(50毫升)中，放置底物(1 mmol) CH3CN (5 cm3)和2,6- dcpfc (1 mmol)于原底烧瓶中。反应混合物在室温下搅拌按照指定的时间。通过TLC或目视监测反应的进展。反应完成后，将混合物过滤，固体物料用2×10 cm3的乙醚洗涤。组合滤液在减压条件下蒸发。纯粹的羰基化合物。必要时，用适当的洗脱液在硅胶板或硅胶柱上进一步得到纯化产品4-碘苯甲醛。收益率-50%。熔点为76-77°C。

图6 4-碘苯甲醛的合成路线[8]。

步：在氩气下搅拌、冷却（-78℃）的4-碘苯甲酸乙酯（12.9g，45mmol）在无水二氯甲烷（100mL）中的溶液，用1M二异丁基氢化铝在二氯甲烷中的溶液（100mL，100mmol）处理。使反应混合物在1.5小时内升温至0℃，用饱和氯化铵水溶液淬灭，所得乳液在硅藻土床上过滤。分离滤液中的相，并用二氯甲烷（×1）萃取水相。合并的有机相用无水硫酸钠干燥，过滤并真空蒸发，得到白色固体的标题产物（9g，85%）。1H NMR（300MHz，CDCl3）：δ7.65（d，2H，J=7.6Hz），7.05（d，2H，J=6.6Hz）、4.57（s，2H）和2.40（br和s，1H）。

第二步：将4-碘代苯甲醇（9g，38.29mmol）在二氯甲烷（90mL）和乙腈（10mL）中的溶液依次用4A分子筛粉末（9g）、四正丙基亚铵（0.13g）和n-甲基吗啉-n-氧化物（9g、76.6mmol）处理。在室温下搅拌2h后，将反应混合物用己烷稀释，并在硅胶（230-400目）上用6-10%乙酸乙酯在己烷中作为洗脱剂进行快速柱层析，得到目标化合物4-碘苯甲醛（73%）。1H NMR（300MHz，CDCl3）：δ9.96（s，1H），7.92（d，2H，J=8.5Hz），7.59（d，2H，J=7.5Hz）。

应用

4-碘苯甲醛是一类具有特殊结构的有机合成中间体，其化学结构是由苯环和苯甲醛基两部分构成的共轭体系[9-10]。醛基为活性基团，可以参与多种化学反应，如醛基可以发生氧化、还原、缩合等反应；此外，苯环上也可以发生亲电取代反应。因而，4-碘苯甲醛是一类用于构建复杂化合物的重要有机中间体[11]。

参考文献

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