1-碘丁烷的合成

介绍

1-碘丁烷（1-Iodobutane）是一种有机化合物，属于卤代烷烃。化学式为C4H9I。分子结构由一个丁烷链组成，其中一端的碳原子上连接有一个碘原子。外观通常为无色至淡黄色液体，具有刺激性气味。它不溶于水，但可溶于多数有机溶剂，如乙醇、丙酮、氯仿等。它可以作为有机合成的中间体，用于合成药物、农药、香料等。

图一 1-碘丁烷

合成

在带有温度控制器、IKA磁力搅拌器和耐腐蚀衬里（50mL）的不锈钢高压釜（安徽科美公司）中进行二羰基化反应。在典型的反应中，将1 mmol THF、0.09 mmol RhCl3·3H2O、1 mmol I2、3 mL乙酸、2 mL H2O和1.3-丁二醇放入衬垫中。然后，不锈钢高压釜在用CO（3MPa）和H2（3Mpa）加压之前用H2完全吹扫。然后将高压釜中的混合物在170°C下搅拌10小时。反应完成后，用水浴冷却反应器。并通过HPLC和1H NMR分析对产物1-碘丁烷进行定量[1]。

图二 1-碘丁烷的合成

将1-溴丁烷（205 mg，1.50 mmol）和NaI（152 mg，1.80 mmol）的丙酮（3 mL）溶液装入10 mL微波压力瓶中，并用微波照射（程序：标准；最大功率180 W；最大压力4 bar；温度90°C；时间程序：5分钟微波时间；10分钟保持时间；5分钟冷却时间）。滤出沉淀物（NaBr），用K2CO3（1.10g，8.0mmol）和丙酮（1mL）处理含有1-碘丁烷的澄清溶液。用微波照射混合物（程序：标准；最大功率180 W；最大压力4 bar；温度90°C；时间程序：5分钟微波时间；30分钟保持时间；5分钟冷却时间）。通过硅藻土（CH2Cl2）过滤后，真空除去溶剂，残余物（3cm，环己烷/乙酸乙酯5:5,20mL，Rf=0.19）纯化。淡黄色油状物，收率128mg（49%）[2]。

图三 1-碘丁烷的合成2

在配备搅拌棒的单独20 mL闪烁瓶中，将磷酸三丁酯（1 mL，3.6 mmol）溶解在DMSO、十二烷（4 mL）或十二烷：DMSO（8 mL）的1:1混合物中，并在环境温度下用细粉状碘化钾（0、3.6、10.8和16.2 mmol，对应于KI与TBP的0、1、3和4.5当量）处理。此外，在所有混合物中，白色粉末周围都有轻微的黄色。将小瓶盖上盖子，放入装有六孔加热块的热板中，加热块的温度保持在100±1°C，持续54小时。在实验过程中不断搅拌样品。在特定时间点，通过停止搅拌过程并用移液管（100μL）将等分试样提取到自动进样瓶中，以进行核磁共振（NMR）和电子冲击气相色谱-质谱（EI-GC/MS）分析，从而去除等分试样。最终得到1-碘丁烷[3]。

图四 1-碘丁烷的合成

参考文献

[1]Ma C ,Lai Y ,Zhao T , et al.Direct synthesis of α,ω-dicarboxylic acids via dicarbonylation of cyclic ethers[J].Chinese Journal of Catalysis,2024,56122-129.

[2]Jasper A ,Schepmann D ,Lehmkuhl K , et al.Microwave assisted synthesis of spirocyclic pyrrolidines – σ 1 receptor ligands with modified benzene- N -distance[J].European Journal of Medicinal Chemistry,2012,53327-336.

[3]Kennedy J D ,Leif R ,Mayer P B , et al.HALIDE-MEDIATED DEALKYLATION OF PHOSPHOTRIESTERS[P].US201615191431,2017-12-28.