介绍
4-碘甲苯又被称为对碘甲苯、4-碘代甲苯、4-碘化甲苯,化学式为C7H7I。外观是一种无色或淡黄色的结晶固体,常温下不溶于水,但能溶于醇、醚、二硫化碳、苯等有机溶剂。它对皮肤、眼睛和粘膜有弱刺激性,高温下可燃。它主要用作生物制药和农药的中间体。此外,它还可以通过乌尔曼反应生成二甲基联苯的衍生物。
图一 4-碘甲苯
合成
在压力管中,向选定的4-甲基苯硼酸(0.25 mmol)和硝酸钠(4.3 g,0.063 mmol)在无水乙腈(2 mL)中的溶液中加入PVP-I 2(1:1)(108 mg,0.3 mmol)。将反应混合物在80℃下剧烈搅拌所需时间。完成后,用二氯甲烷稀释反应混合物,通过硅藻土过滤,用更多二氯甲烷洗涤。滤液用饱和Na2S2O4溶液、饱和NaCl溶液洗涤,并用无水Na2SO4干燥。通过1H NMR和13C NMR证实,在减压下除去溶剂得到纯的产物4-碘甲苯。将4-甲基苯硼酸(0.5 mmol)和K2CO3(1 mmol,138.0mg)加入到装有无磁性搅拌棒的20 mL Schlenk管中。将管子抽真空两次,并用氮气回填。在室温下,在氮气流下向管中加入MeCN(2 mL)和I2(0.75 mmol,191 mg),密封管并将其放入80°C的预热油浴中8-12小时。将所得溶液冷却至室温,加入H2O(10 mL)。用EtOAc(3×5mL)提取水层。对于产品2s和2t,在提取前将HCl(1M)加入水溶液中,直至pH值为2。将合并的有机相用无水Na2SO4干燥,过滤并通过旋转蒸发浓缩。通过硅胶柱色谱法纯化残留物,得到所需产物4-碘甲苯[1,2]。
图二 4-碘甲苯的合成
在装有搅拌器、温度计和滴液漏斗的3L反应容器中,加入500 ml质量分数为70%的磷酸溶液、1.2 mol对甲苯胺,溶解C后将溶液温度降至6°,加入1.2 mol亚硫酸钾溶液于300 ml水中,将反应温度控制在18°C。加入后,反应持续15分钟,缓慢加入1.15 mol碘酸钠溶液于230 ml水中,溶液温度控制在35°C,搅拌速度控制在130 rpm,直至反应溶液中的气泡生成速率缓慢,然后将溶液温度调节至85°C,保持将温度降至无气泡产生,将溶液温度降至30°C,上层液体,剩余油中加入0.3mol亚硝酸钾,水层无色,加入50%质量分数的碳酸钠溶液300ml,溶液pH值为8-9,蒸汽蒸馏,直至无油物质,将溶液温度降至8°C,橙黄色晶体,过滤,2,2,2-三氟乙基甲醚洗涤,无水氯化钙脱水,4-碘甲苯243.29 G,收率93%[3]。
图三 4-碘甲苯的合成2
参考文献
[1] Fu F , Gurung L , Czaun M ,et al.ipso-Bromination/iodination of arylboronic acids: Poly(4-vinylpyridine)-Br2/I2 complexes as safe and efficient reagents[J].Tetrahedron Letters, 2019, 60(38):151020.
[2]Niu L ,Zhang H ,Yang H , et al.Metal-Free Iodination of Arylboronic Acids and the Synthesis of Biaryl Derivatives[J].Synlett,2014,25(07):995-1000.
[3]彭响亮.一种甲氨蝶呤药物中间体对碘甲苯的合成方法[P].四川:CN201510982795.5,2016-04-20.