施陶丁格反应是一种涉及叠氮化物与磷试剂反应生成氮杂膦叶立德的化学过程，这一发现归功于德国化学家赫尔曼·施陶丁格，他在1919年发表了这一反应的成果，并于1953年因其化学成就而荣获诺贝尔化学奖。该反应通过一个稳定的四元环中间体进行，伴随着氮气的释放，从而高效地合成了氮杂膦叶立德。这种多功能性强的产物在各种后续合成化学反应中得到了广泛的应用，为合成化学的发展开辟了新的道路。
由于叠氮化物的不稳定性所带来的潜在风险，本文的研究者希望找到一种可以替代叠氮化物进行施陶丁格反应的更为稳定的含氮试剂。相关研究表明，1,4,2-dioxazol-5-one作为一种易于合成且稳定的含氮杂环，在过渡金属的催化下，通过释放一分子CO2形成高活性的金属氮宾中间体，随后与三苯基膦发生氮宾转移反应，最终生成氮杂膦叶立德这一目标产物。本文研究者通过加热的方法来促进该转化过程，从而避免了过渡金属的参与。该反应底物具有广泛的适用性，并且能够实现克级的制备，是施陶丁格反应的一种良好补充。
图1.课题相关研究背景
本文研究作者通过与温州大学汤浩教授课题组合作的方式对于该反应的过渡态能量计算，详细阐述了反应机理。三苯基膦分子在加热条件下进攻1,4,2-dioxazol-5-one，促使其释放一分子CO2，从而生成目标产物氮杂膦叶立德。
图2.反应机理及过渡态能量
论文信息
Examining 1,4,2-Dioxazol-5-One as an Alternative Reagent to Acyl Azides in the Staudinger Reaction
Qianlan Zhang, Shijie Liu, Yunzhi Xie, Tianlei Du, Shuaihao Wang, Jia Guan, Jian Li, Hao Tang, Zijun Zhou
European Journal of Organic Chemistry
DOI: 10.1002/ejoc.202400930
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European Journal of Organic Chemistry
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