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ChemElectroChem:绿色电化学方法实现多取代噁唑环和亚胺化合物的合成2022-07-23
多取代噁唑环广泛存在于具有重要生理活性(如抗癌、抗真菌和抗炎等)的天然产物和药物分子中,亚胺类化合物因其含有碳氮双键官能团,广泛用于各种有机合成反应中。然而,目前合成多取代噁唑环和亚胺类化合物的方法存在反应条件苛刻、原料不易获得且合成步骤比较繁琐等不足。因此,发展高效、清洁、环境友好和原子经济的合成该类化合物的方法具有十分重要意义。

电化学合成法将电子作为氧化还原试剂,避免使用金属催化剂和额外的氧化还原试剂,减少了合成反应后处理带来的环境污染等问题,符合绿色化学发展的需要,受到广泛的关注。最近,电化学方法合成杂环化合物的发展较快,已成为合成化学家研究的热点之一。

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云南民族大学何永辉副教授团队近年来致力于电化学方法构筑杂环化合物的研究。近日,该团队在前期的工作基础上,实现了对二苯甲酰基甲烷和胺类化合物的电化学反应,高效地构筑了多取代噁唑环和亚胺类化合物。该方应是以碘化铵作为反应媒介,四丁基四氟硼酸铵为电解质,DMF作为溶剂,以铂片为阳极和阴极电极,且在未分隔的电解池中以恒流6 mA反应条件,以较高产率得到了目标产物。该反应具有广泛的底物适用范围、条件温和、环境友好等优点。

作者通过一系列的控制实验,对该反应提出了可能的反应机理:碘负离子首先在阳极氧化成碘自由基,碘自由基与底物1a生成中间体A,当反应底物2a为苄胺时,由于苯环的共轭作用,中间体B会脱氢生成中间体C,然后异构化生成中间体C’,随后环化脱氢生成多取代噁唑化合物3aa。如果底物2a为烷基胺类,由于没有苯环的共轭作用,中间体E会脱氢生成亚胺类化合物3am。

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综上所述,该课题组报道了一种绿色电化学方法合成一系列多取代噁唑和亚胺化合物的反应。该反应避免了使用金属催化剂,额外的氧化剂以及碘单质,具有原料易得,条件温和,原子经济等优点。

文信息

Electrochemical Synthesis of Trisubstituted Oxazoles and Imines from β-Diketones and Amines

Yangli Wang, Dr. Xiao-Jing Zhao, Xi Wu, Prof. Lizhu Zhang, Prof. Ganpeng Li, Prof. Yonghui He

ChemElectroChem

DOI: 10.1002/celc.202200378

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