间氯碘苯的制备及其应用

简介

间氯碘苯的CAS号是625-99-0，分子式是C6H4ClI，分子量是238.45。熔点是95-96 °C，沸点是103-104 °C，密度是1.926 g/mL at 25 °C(lit.)，折射率是 n20/D 1.631(lit.)。间氯碘苯化合物对环境污染小、价格低、稳定性好且具有过渡金属的特性，目前已被广泛应用于工业化学、农业化学以及医药品化学中，作为选择性氧化剂和绿色环保偶联试剂在多种氧化反应、重排反应、胺基化反应以及代替过渡金属进行催化反应中扮演着重要角色[1-3]。

图1 间氯碘苯的结构式。

合成

图2 间氯碘苯的合成路线[4-6]。

方法一：将苯胺衍生物（20 mmol）溶解于37%HCl（20 mol%）中，并在0-5°C下彻底搅拌5分钟。搅拌混合物时，在5分钟内添加IL-ONO（30 mmol）。通过与萘的著名偶氮偶联反应对重氮盐产品进行分析。对于碘化反应，添加[bmim]I（0.5 mL），将反应混合物的温度缓慢升高至60°C，并将混合物搅拌至表1所示的时间。反应完成后，用EtOAc（3 x 5 mL）萃取混合物，并用10%的Na2SO3水溶液洗涤结合的有机层，然后在无水Na2SO4上干燥。将萃取物浓缩在旋转蒸发器上，并通过重结晶或使用1:7乙酸乙酯=正己烷混合物作为洗脱剂的快速色谱纯化粗混合物，得到纯产物2a-t，其通过（IR、1H和13C NMR）光谱进行表征，并将其熔点与文献中报道的熔点进行比较。间氯碘苯（2c）：产率15%。mp 56-57°C（文献[14]57°C）；IR（KBr）（νmax/cm-1）：3050、1590、15621451、1325、1059、1005、874、745、670；1H核磁共振波谱（300 MHz，DMSO-d6）：δ7.91（s，1 H），7.80（d，J=7.7 Hz，1H），7.49（d，J=7.5 Hz，1H），7.17（t，J=77 Hz，1Hz）；13C核磁共振（75 MHz，DMSO-d6）：δ103.3、116.1、133.3、133.5、138.4、141.1。

方法二：用0.3 mL浓盐酸和1.7 mL去离子水制备一种Pickering乳液。搅拌0.9 mL甲苯、0.5 mmol苯胺、0.75 mmol NaNO2和0.15 g甲基改性SiO2（2000 rpm，2 min）。第二种也通过搅拌用0.75 mmol NaI、2 mL水、0.9 mL甲苯和0.15 g甲基改性SiO2配制。通过层压程序（0.33 cm层厚，每层0.97 mL，3+3层）混合这两种Pickering乳液，形成级联反应系统。级联反应在静态条件下进行（无搅拌）。反应结束时，用一定量的甲苯稀释反应体系，然后通过离心法破乳。通过硅胶柱层析纯化所得产物间氯碘苯，以计算产率。

方法三：使用研杵在研钵中研磨4-硝基苯胺（2 mmol，0.276 g）、二氧化硅硫酸（1.35 g）和NaNO2（4 mmol，0.256 g）几分钟，以提供均匀混合物。逐渐添加几滴水，将反应混合物研磨20分钟，直到气体析出停止。接下来，将KI（5 mmol，0.83 g）添加到重氮盐中，并继续研磨10 min。用EtOAc（12 mL）稀释混合物，并在剧烈搅拌后过滤。用EtOAc（3×12 mL）萃取残留物，用10%aq Na2SO3溶液洗涤结合的有机层，然后在无水Na2SO4上干燥。在真空中蒸发溶剂以得到间氯碘苯，产率84%。红外（KBr）：3058、1595、1562、1450、1400、1325、1160、1112、1060、1005、875、770、745、670 cm-1.1H核磁共振（250 MHz，CDCl3）：δ=7.95（s，1 H）、7.80（d，J=7.9 Hz，1 H。

应用

间氯碘苯是高价碘苯化合物中的重要成员，作为有机合成的试剂或催化剂不仅普遍应用于各类氧化反应中，还广泛应用于碳-碳键、碳-杂键及杂-杂键的形成，碳-氢键的活化、重排以及裂解等反应中[7]，在医药中间体的制备和天然产物的全合成中扮演着非常重要的角色，已发展成为一种拓展新型合成方法学的重要试剂[8]。而且间氯碘苯是一类反应性较强的常用三价碘氧化剂[9]。

参考文献

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