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【合成經驗】如何直接用丁基鋰和干冰,直接在芳環上引入羧基?

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簡單直接,將無水干冰加入到反應體系中,或者直接將反應液倒入干冰中,淬滅反應,得到插入羰基的產物。


如上圖的反應,先利用丁基鋰拔氫形成活性碳負離子,整個反應體系在干冰丙酮浴中保持-78℃,拔氫過程很快,幾分鐘后就可完成,由于碳負離子中間體極不穩定,如果通入二氧化碳氣體需要很長時間才能完成反應,這就導致碳負離子中間體變壞影響產率。我們可以直接加入干冰攫取碳負離子得到羧酸產物可以明顯提高產率。但是必須是無水干冰才能順利得到產物,如果干冰中有少量冰渣,會明顯影響產率。怎樣才能制備無水干冰呢?其實很簡單,也是上面的方法,利用無水四氫呋喃洗掉干冰上少量的水,具體操作:利用無水無氧操作【】準備一個連有惰性氣體氣球的干燥三頸瓶,加入無水四氫呋喃,利用干冰丙酮浴將體系冷至-78℃,加入干冰,輕微搖晃后,利用長針頭吸出上層四氫呋喃,也可以直接在正壓惰性氣體體系中倒出四氫呋喃,這樣就得到了基本無水的干冰。將反應液直接轉移到無水干冰的三頸瓶中,攪拌半小時,反應完畢。

另外苯環上有鄰位導向基團導向基團,可以用丁基鋰直接拔氫后利用此方法引入羧基。


好的鄰位導向基團有很強的配位或螯合效應,導致鄰位氫的酸性增強。 電子密度大的取代基與鋰的相互作用,使得相鄰的位置被選擇性鋰化。


DMG沒必要必須是惰性基團:


強 DMGs:

-CON-R, -CONR2,

-N-COR, -N-CO2R

-OCONR2, -OMOM

-SO3R

-CH=NR

-SO2NR2

-CN

-SO2tBu

中等強度

-CF3

-NR2

-NC

-OMe

-F

-Cl

弱導向基團

-CH2O-

-O-

-C三C-

-S-

Ph

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