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2-碘酰基苯甲酸

产品名称: 2-碘酰基苯甲酸
CAS Registry Number: 61717-82-6
EINECS: 264-773-8  
别名: 2-碘酰基苯甲酸;
分子结构:
分子式: C7H5IO4
分子量: 280.01667
密度:  2.058g/cm3
沸点:  331.824°C at 760 mmHg
熔点:  280 ºC
闪点:  154.482°C
折射率:  1.675
风险术语:  S22;S26;S36/37/39;S45
安全声明:  R20/21/22;R36/37/38;R42/43;R44
危险品标志:  Xn: Harmful;

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2-碘酰基苯甲酸相关信息

  2-碘酰基苯甲酸(IBX)是典型的高价碘试剂,在有机合成中用作氧化剂,用于将醇氧化为醛。

制取

  以邻碘苯甲酸、溴酸钾(或过一硫酸氢钾复合盐)和硫酸为原料制取。它在空气中稳定,可以长期保存。

历史

  该化合物于1893年被首先合成,但由于它在多数常见有机溶剂中的溶解性不好,它的应用最初并不是很广泛。1994年 Frigerio 发现它易溶于二甲基亚砜,对醇和邻二醇的氧化效果很好,从而揭开了IBX在有机合成中应用的新篇章。
  以前曾认为IBX是易爆的,但它对震动的敏感性可能是由于其中有制备原料溴酸钾残留。商业品IBX中还含有苯甲酸和间苯二甲酸作稳定剂。

反应机理

  氧化甲醇为甲醛时的超价扭转机理:a) 配体交换(活化能 38 kJ/mol);b) 超价扭转(51 kJ/mol);c) 消除(20 kJ/mol)。红色质子间有位阻排斥。
  IBX将醇氧化为醛的反应是经所谓超价扭转机理进行的,包括配体交换(取代醇羟基)、扭转及消除三步。扭转一步中氧原子移至消除反应所需的五元环过渡态中。扭转的推动力是烷氧基的质子与芳环邻位质子间的位阻作用。因而与低级醇相比高级醇更容易被IBX氧化。计算也显示,如果将邻位质子换成甲基,则反应速率将提高至前者的100倍。
  扭转这一步是反应的速控步且是必需的,否则碘-氧双键与烷氧基是非共平面的,协同消除无法发生。
  IBX有两个互变异构体,其中一个是羧酸结构。IBX在水中的pKa为2.4,在DMSO中的pKa为6.65。其酸性也会导致酸催化的异构化成为氧化的副反应。

应用

  IBX也可负载到硅胶或聚苯乙烯上。这些含IBX的聚合物与IBX相比具有分离简便、试剂可回收和无爆炸性等优点,且氧化性与IBX相似,可得较满意的结果。
  IBX与乙酸和乙酸酐的混合液加热即得戴斯-马丁氧化剂(DMP),后者更易溶于常见有机溶剂中,具有很广泛的应用。IBX在氧化反应方面常与DMP有相似的性质,不过DMP不稳定,不能长期保存。
  例:用于一种类花生酸的全合成中:
  用IBX将醇氧化为醛:a) IBX, DMSO, THF, 4h, 94% 产率 (Mohapatra, 2005)
  2001年 K.C. Nicolaou 等人发现IBX可将苄位氧化,得共轭的芳香羰基化合物。

氧化断裂

  例:IBX与DMSO连用,使邻二醇发生氧化断裂,生成酮:
  反应中首先生成10-I-4的IBX与DMSO的12-I-5的加合物(3),其中DMSO作离去基团。(3)与醇(4)反应得(5),排出DMSO。(5)发生分子内缩合,释出一分子水,产生12-I-5螺双环的高碘物(6),并进一步碎裂为(7)。存在羟基α质子时则酮醇为反应副产物。三氟乙酸对反应有促进作用。