Dalam 20 tahun terakhir, reagen yodium valensi tinggi sebagai oksidan telah menarik lebih banyak perhatian ahli kimia karena kondisi reaksinya yang ringan, hasil yang tinggi, selektivitas yang baik, dan ramah lingkungan. 1,1,1-triaethoxy-1,1-dihidroksi-1,2-phenyliodyl-3 (1H) - satu (DMP) adalah tipikal reagen yodium valensi tinggi, yang telah banyak digunakan dalam sintesis organik.
1. Reaksi IBX dengan alkohol
1) Reaksi IBX dengan alkohol dalam DMSO: Oksidasi hidroksil menjadi karbonil merupakan reaksi konversi yang sangat penting dalam sintesis organik. Ada banyak cara untuk mencapai konversi ini di bawah kondisi percobaan yang berbeda. Dalam larutan DMSO atau DMSO/THF, IBX dapat dengan cepat mengoksidasi alkohol primer dan sekunder menjadi aldehida dan keton masing-masing pada suhu kamar, sementara alkohol primer tidak akan dioksidasi lebih lanjut untuk membentuk asam karboksilat, secara efektif menghilangkan pembentukan asam karboksilat produk sampingan. Dalam kondisi yang sama, IBX mengoksidasi 1,2-diol untuk mendapatkan - Keton alkohol atau - Ikatan CC dari 1,2-diol tidak teroksidasi. Dalam proses reaksi, tidak perlu melindungi gugus amino dan tidak menghancurkan heterosiklik seperti furan, piridin dan indol, dan gugus fungsi seperti silil eter, tioeter, alil, alkena, alkuna, asetal, keton merkaptal, ester gugus dan gugus amida tidak terpengaruh dalam reaksi:
Benzil, alil, propargil alkohol dan glikol dapat diperoleh dengan oksidasi IBX dalam satu reaktor dengan adanya reagen Wittig yang stabil, - Ester tak jenuh. Metode ini sangat berguna jika aldehida antara tidak stabil atau sulit dipisahkan:
Reaksi oksidasi IBX menjadi alkohol biasanya dilakukan dalam larutan DMSO atau DMSO/THF. Cukup dengan memanaskan (80 derajat ) campuran alkohol, IBX dan pelarut organik, seperti etil asetat, kloroform, benzena, asetonitril, aseton, diklorometana, dapat mengoksidasi alkohol primer dan alkohol sekunder menjadi aldehida dan keton yang sesuai; Setelah reaksi, produk sampingan dan pelarut yang tidak larut dapat disaring untuk mendapatkan senyawa karbonil yang sesuai dengan hasil 90 persen ~100 persen .
2) Reaksi IBX dengan alkohol dalam kondisi bebas pelarut: Dalam kondisi bebas pelarut, IBX bereaksi dengan alkohol primer (1,25 ∶ 1, rasio massa zat) pada 60~70 derajat untuk mendapatkan aldehida yang sesuai, dengan hasil 72 persen ~ 95 persen . Jika jumlah IBX terlalu banyak, atau suhu reaksi lebih tinggi dari 90 derajat, beberapa aldehida akan teroksidasi menjadi asam karboksilat. Dalam kondisi yang sama, alkohol sekunder dioksidasi menjadi keton yang sesuai, dan hasilnya relatif tinggi. Namun, dalam kondisi bebas pelarut, IBX terbatas pada oksidasi alil alkohol dan benzil alkohol, dan alkohol alifatik tidak bereaksi. Selain itu, hanya cocok untuk reaksi dosis kecil
Dalam reaksi sintesis skala besar; Jika suhu reaksi relatif tinggi, ada risiko ledakan.
3) Reaksi oksidasi langsung alkohol primer oleh IBX menjadi asam karboksilat: oksidasi alkohol primer oleh IBX dalam DMSO untuk memperoleh fasa
Aldehida tidak akan teroksidasi lebih lanjut menjadi asam karboksilat. Namun, dengan adanya reagen O-nukleofilik seperti 2-hidroksipiridin (HYP), N-hidroksisuksinimida (NHS), atau 1-hidroksibenzotriazol (HOBt), IBX dapat langsung mengoksidasi alkohol primer menjadi asam karboksilat pada suhu kamar, dengan hasil 64 persen ~95 persen. Menggunakan reaksi ini, N-protected - Amino alcohol langsung teroksidasi menjadi asam amino yang sesuai tanpa rasemisasi:
2. Reaksi IBX dengan senyawa organik yang mengandung nitrogen
1) Penerapan IBX dalam reaksi penutupan cincin N-arilamida tak jenuh, karbamat dan urea: Metode pembentukan ikatan CN meliputi: substitusi gugus fungsi-O oleh reagen N-nukleofilik, penataan ulang gugus fungsi karbonil, reduksi dan aminasi, dll. Namun, metode menghubungkan langsung N ke C tanpa koneksi O tanpa menghasilkan produk sampingan yang tidak berbahaya adalah tidak menggunakan IBX untuk bereaksi dengan N-arilamida tak jenuh, karbamat dan urea untuk memperoleh berbagai senyawa heterosiklik beranggota lima yang mengandung nitrogen. Dengan metode ini, gugus fungsi-N dihubungkan secara selektif dengan ikatan alkena yang tidak aktif
Bentuk kunci CN baru. Ini dalam sintesis - Ada aplikasi cerdik dalam unit struktural penting dan zat antara seperti laktam, karbamat siklik, dan gula amino:
2) Penerapan IBX dalam dehidrogenasi oksidatif amina: Oksidasi amina menjadi imina adalah konversi yang sangat berguna. Ada banyak laporan literatur terkait, tetapi setiap metode memiliki beberapa kelemahan utama. Dalam sintesis organik, ada kekurangan metode pengoksidasi amina yang ringan dan universal, yang sangat aneh, karena unit struktural seperti imina dan oksim dapat dengan mudah dibuat dengan oksidasi amina, dan unit struktural ini memiliki aplikasi penting dalam sintesis banyak senyawa heterosiklik. Oleh karena itu, reaksi IBX dengan benzilamin dipelajari. Ditemukan bahwa IBX dapat mengoksidasi amina sekunder menjadi imina dalam kondisi yang sangat ringan. Waktu reaksi singkat, dan hasil tinggi, dengan selektivitas.
3) Penerapan IBX dalam reaksi aromatisasi senyawa heterosiklik yang mengandung nitrogen: banyak produk alami dan obat-obatan dengan aktivitas biologis adalah senyawa heterosiklik yang mengandung nitrogen, sehingga metode sintetik senyawa heterosiklik aromatik yang mengandung nitrogen telah menarik perhatian luas ahli kimia. Menggunakan IBX, senyawa heterosiklik aromatik tersubstitusi seperti imidazol, isokinolin, piridin, dan pirol dapat disintesis dari amina siklik:
3. Reaksi IBX dengan senyawa organik yang mengandung belerang
1) IBX sulfida oksida adalah sulfoksida: itu adalah senyawa yang sangat berguna. Melalui serangkaian reaksi
Untuk mengubah sulfoksida menjadi banyak sulfida organik, yang sangat berguna dalam sintesis obat-obatan dan produk alami belerang. Untuk mengoksidasi sulfida menjadi sulfoksida, kondisi reaksi harus dikontrol secara ketat, termasuk oksidannya
Untuk mengurangi pembentukan sulfon produk sampingan. Dengan adanya jumlah katalitik tetraetil amonium bromida (TEAB), tioeter dioksidasi oleh IBX untuk memperoleh sulfoksida, dan hasilnya hampir kuantitatif. Pembentukan sulfoksida tidak diamati. Jika TEAB tidak ditambahkan, reaksinya relatif lambat, membutuhkan 12-36 jam.
2) Penerapan IBX dalam reaksi deproteksi tioasetal (keton): konversi karbonil menjadi tioasetal (aldehida) adalah metode umum untuk melindungi karbonil. Namun, sulit untuk melindungi mereka
Metode tersebut membutuhkan kondisi oksidasi yang keras atau garam merkuri, sehingga perlu dicari reagen ringan dengan toksisitas rendah. Aseton-air (2:15, V ∶ V) sebagai pelarut - Cyclodextrin（ - Di bawah katalisis CD), IBX digunakan untuk menghidrolisis thioketal (aldehida) menjadi senyawa karbonil yang sesuai. Reaksi dapat dilakukan pada suhu kamar dengan rendemen 85 persen ~94 persen . Selain itu, atom halogen, nitroso, hidroksil, alkoksi, ikatan rangkap terkonjugasi, dll. Tidak terpengaruh dalam reaksi.
4. Persiapan oksidasi IBX aldehida dan keton , - senyawa karbonil tak jenuh
Dalam kimia organik , - Senyawa karbonil tak jenuh adalah sejenis senyawa yang umum dan berguna, tetapi sintesisnya terkadang merupakan pekerjaan yang rumit dan sulit. Di masa lalu, ada banyak laporan tentang metode sintesis mereka. Metode yang umum adalah menyiapkan enol silil eter dari senyawa karbonil, dan kemudian menggunakan paladium untuk mengkatalisasi oksidasi , - senyawa karbonil tak jenuh. Metode lain adalah dengan menggunakan reagen selenium untuk mempersiapkan melalui satu atau dua langkah reaksi. Dengan menyesuaikan jumlah IBX, suhu reaksi, dan waktu reaksi, produk dengan saturasi berbeda dapat diperoleh:
5. Penerapan IBX dalam pembuatan lakton
Lakton dapat dibuat dengan oksidasi hemiasetal internal. Hemiasetal bagian dalam tidak larut atau sedikit larut dalam sebagian besar pelarut organik, tetapi larut dalam DMSO. Menggunakan DMSO sebagai pelarut dan IBX pada suhu kamar
Oksidasi 1,4-diol - Hasil hemiasetal internal adalah 60 persen - 88 persen , tetapi tidak ada lakton. Mereka pikir itu mungkin karena halangan sterik yang besar. Menggunakan etil asetat/DMSO (9 ∶ 1, V ∶ V) sebagai pelarut, dipanaskan dan direfluks, IBX mengoksidasi hemiasetal bagian dalam untuk mendapatkan lakton dengan hasil 66 persen ~91 persen .
6. IBX mengoksidasi atom karbon yang melekat pada cincin aromatik
Atom C yang melekat pada cincin aromatik adalah situs kaya elektron, yang dapat dioksidasi menjadi karbonil oleh IBX. Metode ini dapat digunakan untuk membentuk gugus karbonil pada posisi di mana cincin aromatik terpasang. Larutkan substrat reaksi dan IBX dalam fluorobenzene/DMSO (2 ∶ 1, V ∶ V) atau DMSO murni, panaskan hingga 80~90 derajat C, dan reaksi dapat dilanjutkan dengan hasil tinggi dan sedikit produk sampingan.
7. Contoh lain penerapan IBX yang berhasil dalam sintesis organik
- Hidroksil keton dan - Aminoketon adalah intermediet sintetik yang penting dalam kimia organik dan farmasi. tinggal - Dengan adanya siklodekstrin, menggunakan air sebagai pelarut, IBX mengoksidasi senyawa epoksi dan azasiklopropana untuk memperoleh - Hidroksil keton dan - Amino keton. Ini adalah sintesis satu langkah azasiklopropana - Contoh pertama aminoketon:
- Keton yang difungsikan adalah perantara yang sangat berguna dalam sintesis banyak senyawa heterosiklik, produk alami, dan senyawa terkait. Senyawa asam o-iodobenzoat-1-o-iodobenzyloxy-2-oxoarylethyl ester disintesis menggunakan IBX dengan adanya kalium iodida: