3-碘苯酚的合成与应用

2022/10/8 9:09:55

3-碘苯酚,英文名为3-Iodophenol,常温常压下呈白色或者灰白色固体,有一定的腐蚀性,接触后会使局部蛋白质变性,其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤。3-碘苯酚属于酚类化合物具有一定的酸性,遇三价铁离子变紫,通常用此方法来检验苯酚,并且具有酚的特殊气味,在乙酸乙酯,氯仿中溶解性好,微溶于水。

合成方法

图1 3-碘苯酚的合成路线

往一个经烘箱干燥的1升三颈圆底烧瓶中装入二甲氧基苯(30.0毫摩尔)、五甲基苯(90.0毫摩尔,3.0当量)和无水二氯甲烷(150毫升),并配备一个涂有特氟隆的磁性搅拌棒(3.5×1.0厘米),一个橡胶隔膜,一个玻璃塞和一个氩气进气口。在-78℃(浴温)下冷却反应混合物。在-78℃下,在5分钟内向烧瓶中滴加1M三氯化硼在CH2Cl2中(60.0毫升,60.0毫摩尔,2.0当量)。在-78℃下搅拌该混合物45分钟,在-78℃下通过注射器加入氯仿/甲醇(10/1,60.0毫升)来淬灭该混合物。在环境温度下加热该混合物,在减压(30℃,8毫米汞柱)的旋转蒸发器上浓缩该溶液,在真空中干燥混合物(2.5mmHg),得到淡黄色固体的粗苯酚。通过硅胶柱色谱法(洗脱:30% EtOAc,5%甲苯,65%己烷)纯化粗苯酚,收集含有该混合物的馏分。将混合物在旋转蒸发器上减压浓缩,得到产品。[1]

图2 3-碘苯酚的合成路线

在0℃下将亚硝酸钠(948克,13.75摩尔)在水(300毫升)中的溶液滴加到3-氨基苯酚(1公斤,9.16摩尔)在10%盐酸(600毫升)中的悬浮液中。在0℃下搅拌该混合物30分钟,将尿素(440克,7.33摩尔)缓慢地部分加入到该混合物中,在0℃下搅拌该混合物1小时,将碘化钾(3.04千克,18.33摩尔)悬浮在一个单独的烧瓶中的水(1升)中,向悬浮液中加入1,2-二氯乙烷(1L),将该混合物冷却至0℃,将该混合物慢慢倒入重氮混合物中。在0℃下搅拌反应30分钟,让该混合物升温至室温,再搅拌该混合物2小时。将反应混合物通过Celite过滤,用二氯甲烷冲洗固体,用水清洗有机相。分离出来的有机相在无水的硫酸钠上干燥,过滤出去硫酸钠固体,在真空中浓缩,得到3-碘苯酚。[2]

图3 3-碘苯酚的合成路线

往反应瓶中加入 (芳氧基) 乙酸 (1.20 mmol) ,无水甲苯 (5 mL) 和无水 N,N-二甲基甲酰胺 (0.50 mL) ,并配备一个涂有特氟隆的磁性搅拌棒,搅拌使之溶解,往反应体系中添加 三乙胺 (1.01 equiv.) 和 N,N-二乙基苯乙酰胺 (DEPA; 1.1 equiv.),在环境温度下搅拌混合物 30 分钟。使混合物回流 3 小时,加入氢氧化钾溶液(50 wt.- % 在 H2O 中,2 mL)、乙醇(5 mL)和甘油(2.5 mL),加热回流反应混合物2小时,加入饱和柠檬酸溶液使反应混合物的 pH 值达到 5,用乙酸乙酯(350 mL)萃取水层。用水(50 mL)和盐水(50 mL)洗涤合并的有机层,用硫酸镁干燥混合物并减压浓缩,通过柱层析纯化混合物以获得3-碘苯酚。[3]

用途

3-碘苯酚作为有机合成和药物化学中间体常应用于生物激素的制备中,在合成转化中主要围绕其结构中的碘单元进行,碘原子可以通过偶联反应连接上炔烃,芳基,烷基等等。此外,酚羟基因为有一定的酸性,很容易在碱性条件下进行烷基化反应得到醚类化合物。酚羟基还可以转变成三氟甲磺酸酯,再借助三氟甲磺酸酯的易离去的性质进行后续的衍生化反应。

参考文献

[1] Okaya, Shun et al Organic Syntheses, 93, 63-74; 2016Li, Lezhen et al Journal of Organic Chemistry, 73(9), 3516-3522; 2008.

[2] Fu, Xiao Dan et al Tetrahedron: Asymmetry, 24(13-14), 827-832; 2013.

[3] Spurg, Anke and Waldvogel, Siegfried R.  European Journal of Organic Chemistry, (2), 337-342; 2008.

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