近日,西北农林科技大学化学与药学院张翔课题组报道了一种由三价铁介导的酰胺基导向的酚类芳香亲核卤化方法:在二氯甲烷、40 °C的温和条件下,使用三卤(氯、溴)化铁作为Lewis酸、氧化剂和卤素源,可实现氨基酚的选择性单卤化、双卤化及混合双卤化。
对照实验表明,游离的羟基和酰胺基团均为必需基团,表明铁的络合作用和氧化过程需要二者共同参与。酰氨基酚类底物在氯化铁溶液中的显色行为较弱,说明铁主要用于活化酰胺基团。为了验证这一猜想,研究人员通过19F谱滴定实验进一步证实了酰胺羰基与氯化铁之间更强的络合作用。此外,研究人员还通过加入四甲基哌啶氧化物(TEMPO)等自由基抑制剂以及2,6-二叔丁基吡啶等质子捕获剂,排除了自由基和酸催化反应机理。结合三价铁的单电子氧化剂性质,提出了如下可能的反应机理:即第1个当量的氯化铁主要用于酰胺羰基的活化,另外2个当量的氯化铁用于酚的氧化去芳构化,形成中间体B或B'。由于酰胺部分的电子密度降低,卤素负离子将选择性地加成到氨基的间位,最终通过芳构化实现氨基酚的选择性卤化。
Ye Yuan, Dou Guo, Yibo Liu, Congcong Wan, Dongbiao Lu, Hongxiang Yang, Yufan Lu, Wei Meng, Hongling Wang, Prof. Xiang Zhang
European Journal of Organic Chemistry
DOI: 10.1002/ejoc.202200387