环丁基溴的合成与应用

环丁基溴，英文名为Cyclobutyl bromide，常温常压下为无色液体，由于环丁烷溴的四元环具有较大的环张力，因此化合物稳定性较差，一般要求要低温保存（2到8度），环丁基溴主要应用于具有环丁基结构的药物分子和生物活性分子的合成。

合成方法

图1 环丁基溴的合成路线

往真空干燥的反应瓶中加入醋酸碘苯和溴化钾，然后慢慢地加入二氯甲烷，在搅拌的情况下慢慢地加入环丁基甲酸。通过氧气球将反应体系中的空气置换成相应的氧气，得到的反应体系在室温下搅拌，通过TLC点板监测原料的剩余量。等原料反应结束后，通过过滤将反应体系中的不溶性沉淀除去，固体用二氯甲烷洗涤，合并所有的有机层，小心地将有机层浓缩（产物的环丁基溴的沸点也比较低）即可得到目标产物环丁基溴。[1]

用途

环丁基溴可用于药物分子和有机合成中间体，在有机合成转化中，最常见的应用方法是通过环丁基溴将环丁基引入到需要修饰的目标分子中去，或者将结构中的溴原子转化为相应的磺酰氯单元；此外环丁基溴可以通过脱卤化氢的方式生成相应的环丁烯产物。

图2 环丁基溴的应用转化

实验步骤：

在5毫升的无水四氢呋喃中，加入0.3克溴环丁烷的悬浮液（0.405克，16.67mmol），镁粉和催化量的碘单质，小心地用电吹风加热该混合物，当溶液变成无色时，说明格式试剂制备成功，然后慢慢地加入另一个溶于15毫升四氢呋喃的1.2克溴环丁烷，得到的混合物在回流下加热1小时，然后冷却到室温，将上清液分次加入10毫升无水二氯甲烷中的冰冷的氯化硫（4.5克，33.3毫摩尔）溶液中，等待完全加入后，悬浮液升温至室温搅拌反应。反应结束后，于真空下除去挥发物，得到的残余物溶于正己烷（25毫升），过滤悬浮液，滤液蒸发得到黄色油状物即为环丁烷磺酰氯。[2]

参考文献

[1] Watanabe, Ayumi et al Organic Process Research & Development, 24(7), 1328-1334; 2020

[2] Xiao, Dengming et al PCT Int. Appl., 2010145197, 23 Dec 2010