杂环类卤代物是一类很重要的合成砌块,根据位置和卤素性质的不同,既可以进行取代反应,也可以进行各种偶联反应。而这些卤代物往往可以通过杂环羟基的卤代反应来进行,有时候简单的氯化亚砜,或者草酰氯就可以在较温和的条件下顺利实现羟基变卤素的反应。然而有时候却需要三氯氧磷来进行转化,往往是直接进行无溶剂反应。对一些特别的杂环底物,在三氯氧磷参与的同时,有时往往需要在体系里面加入一些有机碱,那么这些有机碱的作用是什么呢?我们选择OPRD(Org. Process Res. Dev.2011, 15,343–352)报道的一个反应将其该部分摘出来进行阐述,以DABCO作为碱的代表对其机理进行简单介绍,见图1,中间态2可经过两个路径进行反应,其中路径a得到需要的氯带产物,而路径b得到含氮杂环的开环副产物(图1)。
图1:机理简介。图片来源:Org. Process Res. Dev.
为了避免有机碱的开环副产物,作者筛选了一系列其它的常见三级胺有机碱,详见图2,NMM给出最好的催化结果,尽管仍有开环副产物7生成,但是NMM只需要催化量,因此副产物量很少(图2)。
图2:条件筛选。图片来源:Org. Process Res. Dev.
我们都知道三氯氧磷在使用过程中往往存在潜在的危险性,特别是在后处理过程中。前面的话,我们与大家分享了完美替代POCl3活化杂环羟基方法(完美替代POCl3活化杂环羟基方法),是通过BOP参与的膦鎓离子作为媒介的杂环酰胺和环状脲的SNAr反应,高效进行了一系列芳杂环的取代和偶联反应。该方法具有非常好的底物普适性,对各种亲核试剂如胺,酚,硫酚,咪唑等都能很好地进行反应。当然,在化学合成里面,很难说某一种方法能覆盖掉所有的反应类型,在这里的话大家掌握有机碱加速杂环羟基变氯的机理有利于大家多掌握这方面的知识。
参考文献:
Org. Process Res. Dev.2011, 15,343–352