如此温和的硝化反应条件:廉价的Fe(NO3)3&神奇溶剂HFIP

文摘   2024-08-21 17:51   上海  

Hi,各位爱好有机合成的朋友,

今天和大家分享一个十分好用的硝化反应,是一篇刚刚发表在 Org. Lett(Org. Lett. 2024, 26, 3316−3320)上的新文,所以很多小伙伴可能都还不知道。希望本文分享完后,更多的小伙伴能将此新方法运用到科研和工作中去。

说到硝化反应,小编就想起来自己曾经的一个蠢事:当初看了一篇文献的操作:低温(好像说是-40度)将底物加入到硝酸中去,加入乙酸酐,然后恢复到室温,差点没把小编和团队人员吓死,恢复到室温的那一刻,三通直接飞起来了。。

故事说到这了,原因就是一般的硝化反应都不好操作,温度不好控制:你室温加,担心反应温度升的太快,低温又容易储热。小编的那个故事就是因为储热,低温下压根没有引发反应,升温过程中能量集中释放。当时小编骂了脏话,明明文献是这么弄的。所以还是那句话:文献不一定就是完全正确的,尤其是专利性文献。

小编总结了一下,一般硝化反应,难点在于:1)反应温度不好控制,上面的故事已经阐述;2)反应的官能团兼容性差,比如你的反应有Boc、MOM, PMB,THP甚至是核苷等特殊结构,可能都不能适应这种强酸性环境;3)反应后处理麻烦,要知道你的产物可能加入冰水可以析出来,但是废液还得慢慢调碱,是个剧烈放热的酸碱中和过程。

所以近年来,很多化学工作者发现,硝酸铁盐可以代替硝酸去做硝化反应,如下面的文献:反应需要额外加入催化剂氯化铜,温度偏高,底物局限性比较大。

小编今天分享的也是硝酸铁盐Fe(NO3)3.9H2O (CAS:7782-61-8),这玩意的价格可以忽略不计,非常便宜。小编截图了条件筛选的部分内容:溶剂筛选。可以看到反应用其他的溶剂基本都是凉凉节奏,只有HFIP(六氟异丙醇,CAS:920-66-1)才能发挥神奇效果,收率一下就提高到94%,牛叉。

再看看底物适用性,可以看到反应条件就是那么简单粗暴:加入铁盐和HFIP,大部分都是室温条件,真不行可以到60-80度即可,收率棒棒哒。但是得指出的是,此条件只是温和的代替硫酸、硝酸条件,不会改变定位效应。

再看看下面比较复杂的结构的硝化反应,真的效果好的很,值得注意的是,核苷都可以直接硝化反应,说明了此条件的温和高效。

OK,希望今天的新的硝化反应会给大家带来帮助,不再“谈硝化而色变”。



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