《Tetrahedron》:Oxidative Cross-Dehydrogenative Coupling of N-Hydroxyimides with Aromatic Aldehydes Enabled by Sodium Chlorite
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•无金属介导的芳醛与N-羟基酰亚胺的偶联反应•廉价的亚氯酸钠介导反应•适用于醛到酰胺的一步法转化•操作简单,底物适用范围更广引言Lindgren氧化是工业过程中利用亚氯酸钠在酸性条件下将醛转化为羧酸的经典范例。 1, 2 然而,该氧化的适用范围已进一步拓展,以实现更广泛的合成
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无金属介导的芳醛与N-羟基酰亚胺的偶联反应
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廉价的亚氯酸钠介导反应
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适用于醛到酰胺的一步法转化
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操作简单,底物适用范围更广
引言
Lindgren氧化是工业过程中利用亚氯酸钠在酸性条件下将醛转化为羧酸的经典范例。 1, 2 然而,该氧化的适用范围已进一步拓展,以实现更广泛的合成应用。3, 4, 5 此外,亚氯酸钠也被用于亚胺氧化为酰胺、[6] 伯醇氧化为羧酸 [7] 以及烯烃环氧化。[8] 使用催化量亚氯酸钠进行烯丙位和苄位氧化的机理研究也已被报道。9, 10 这些观察结果突出了亚氯酸钠在有机反应中作为有价值的试剂/催化剂的地位,并为进一步的合成探索提供了机遇。
N-羟基酰亚胺酯是有机反应中形成碳-碳键和碳-杂原子键的有价值氧化还原活性酯。11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 鉴于其合成重要性,各种合成方法已被尝试。传统上,NHPI酯是通过在碳二亚胺作为偶联试剂存在下将羧酸与NHPI酯化制得的。18, 19, 20 然而,钯催化的芳基溴代物烷氧基羰基化也被探索作为N-羟基琥珀酰亚胺酯的替代策略。[21] 最近报道了醛与N-羟基琥珀酰亚胺的交叉脱氢偶联反应,采用硫酸根自由基负离子策略实现醛到酰胺的直接转化(图1A)。[22] 类似地,叔丁基亚硝酸也被用作温和条件下醛与N-羟基酰亚胺偶联反应中有效的氢夺取剂[23](图1B)。Selectfluor也被鉴定为与N-羟基酰亚胺高效偶联的有效试剂[24](图1C)。类似地,可见光光氧化还原催化也被用于醛与N-羟基酰亚胺的交叉脱氢偶联以制备氧化还原活性酯衍生物(图1D)。[25]
我们的研究小组积极开展利用N-羟基邻苯二甲酰亚胺的合成反应开发,最近我们报道了使用NHPI和锌金属实现N-烷基吡啶盐的烷基化芳构化反应。[26] 认识到氧化还原活性酯在合成中的重要性,经过仔细查阅文献,我们发现尚无报道以亚氯酸钠作为氧化剂将NHPI与醛偶联的方案。因此,我们计划研究NHPI与醛的交叉脱氢偶联反应。在此,我们报告了一种简单实用的方法,利用亚氯酸钠作为唯一氧化剂实现N-羟基酰亚胺与醛的交叉脱氢偶联(图1E)。
章节摘要
结果与讨论
根据我们的合成计划,我们将苯甲醛 1a 与一当量NHPI 2a 和一当量亚氯酸钠(80%纯度)在0 °C下于MeCN中反应。2小时后,我们以60%的产率分离出醛肟3a,同时获得30%的三聚体 4,该三聚体此前在NHPI的电化学氧化研究中被观察到(方案1)。[27] 最初,我们计划在低温下进行反应,因为有报道显示在较高温度下水溶液中NHPI可将醛转化为醛肟。
结论
总之,我们建立了一种以亚氯酸钠为氧化剂实现芳醛与N-羟基酰亚胺衍生物交叉脱氢偶联的实用方法。该方案提供了更广泛的底物范围并具有官能团容忍性,以优良到优异的产率制备N-羟基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺和N-羟基萘酰亚胺酯,潜在应用于有机转化。对照实验表明产物形成通过……
一般信息
所有化学品和试剂,如N-羟基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基-1,8-萘酰亚胺、亚氯酸钠(80%纯度)以及各种醛和胺,均购自JSK Chemicals或Sigma-Aldrich,除另有说明外未经纯化直接使用。所有玻璃器皿使用前经火焰烘干,所有反应均在氮气下进行。所有溶剂在使用前经适当干燥剂蒸馏。反应进程通过薄层……
CRediT作者贡献声明
Dhaval Chauhan:调查研究、数据整理。Geeta Rathva:调查研究、数据整理。Sachin Bhosale:调查研究、数据整理。Keshri Nath Tiwari:撰写-审阅与编辑、撰写-初稿、形式分析、数据整理、概念构思。Nisha Patel:调查研究、数据整理。
利益冲突声明
作者声明不存在已知的竞争性经济利益或个人关系,这些利益或关系可能被视为对本论文报告的工作产生影响。
致谢
作者衷心感谢Indrashil大学(Mehsana分校)对本研究计划的持续支持。D. C. 感谢印度古吉拉特邦政府提供SHODH奖学金(KCG/SHODH/202301422),S. B. 感谢马哈拉施特拉邦政府提供SARTHI博士奖学金(CSMNRF-2023/2024-25/1773)。G. R. 和 N. P. 感谢Indrashil大学(Mehsana分校)提供博士项目大学奖学金。作者还感谢ADL,Indrashil大学,
Dhaval Chauhan|Sachin Bhosale|Geeta Rathva|Nisha Patel|Keshri Nath Tiwari