Me（甲基）直接变CN（氰基），这个很牛！
时间：2024-09-09 阅读：36
腈类化合物是有机合成化学中非常重要的一类化合物，可以进行丰富多彩的化学转化，其又分为烷基腈类化合物和芳基腈类化合物。今天，我们主要聊一聊芳基腈类化合物，该类化合物的合成的方法就是卤素（类卤素）与Zn(CN)2，NaCN或者CuCN等在金属Pd，Cu，Ni等的催化下进行偶联反应构建。很明显，该类方法都需要使用有毒的氰化金属盐，对小伙伴和环境都是不友好的。除了偶联方法，羧酸类衍生物也是合成腈类化合物常用的原料，比如（1）醛，NH3在氧化剂的存在下合成CN；（2）酰胺在脱水试剂的作用下脱水制备CN；（3）醛，NaN3，H+参与的Schmidt重排反应；（4）醛，盐酸羟胺，搭配脱水试剂的反应。除了这些方法，芳基溴代物或碘代物在丁基锂的作用下生成芳基锂试剂，再与亲电的“CN”源反应也是制备芳基腈类化合物的方法。此外，另外一个不得不提的经典反应就是Sandmeyer反应，芳胺在亚硝酸钠的作用下，生成重氮盐，再与氰化亚铜等反应。另外一个就是芳环含有强拉电子的卤代物与NaCN的SnAr取代反应。合成直接如下图所示。
图片来源：有机合成路线自绘
今天小编浏览文献，无意中看到一篇2013年的文章，掐指算算，距离现在已经11年了，这篇文章发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上，作者是来自北京大学的Jianbo Wang团队，通过醋酸钯催化，直接将甲基转化为氰基，小编觉得很实用（10.1002/anie.201305731），在此和大家一起学习。大家想一想，如果多步合成一个含甲基的化合物，碰巧又想做一个类似物，把甲基转化为氰基，那么本文报道的方法顿时就香了，可以进行化合物的后期修饰，这个也是非常火的一个概念。跳过筛选，直接上反应条件：Pd(OAc)2 (5 mol%), NHPI (30 mol%), TBN (3 equiv), MeCN, 70 oC, N2, 24 h。在这里小编想多唠叨几句，聊一聊，NHPI这个试剂，这个试剂与羧酸反应生成的NHPI活性酯，在光化学和电化学中有着非常广泛的应用，涉及到单电子反应机理，这个与其结构的特殊性有很大关系。我们来看一看底物的普适性，我们节选了部分例子，从下图可以看出，不管苯环上连有供电子基团，还是拉电子基团，反应都能很好地进行，产率可以达到92%。对于杂环类底物，比如吲哚，或者吡啶，或者喹啉，反应也能进行，以中等到优秀的产率得到产物。反应机理大家有兴趣可以看看原文，是自由基反应机理。氮源来自TBN。
