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2-碘酰基苯甲酸

鎖定
2-碘酰苯甲酸是一種有機物,化學式為C7H5IO4,具有幾乎不溶於水的性質。2-碘酰苯甲酸(2-Iodoxybenzoic acid)是典型的高價碘試劑,在有機合成中用作氧化劑,用於將羥基氧化為羰基
中文名
2-碘酰苯甲酸
外文名
2-Iodoxybenzoic acid
別    名
IBX
化學式
C7H5IO4
分子量
280.02
CAS登錄號
61717-82-6
EINECS登錄號
211-010-2
熔    點
220 °C
沸    點
無意義
水溶性
幾乎不溶於水
外    觀
白色結晶性顆粒或者粉末
應    用
氧化劑
UN危險貨物編號
UN 1759 8/PG 2
屬    性
高價碘試劑
原    料
鄰碘苯甲酸、溴酸鉀
首次合成
1893年

2-碘酰基苯甲酸化學名稱

亞碘酰基苯甲酸, 2-碘氧基苯甲酸, 鄰亞碘酰基苯甲酸, 2-亞碘酰基苯甲酸, 氧碘苯甲酸, 2-iodosyl-benzoicaci, 2-iodosylbenzoicacid, o-iodoso-benzoicaci, o-iodosylbenzoicacid, 1-HYDROXY-1,2-BENZIODOXOL-3(1H)-ONE, 2-IODOSOBENZOIC ACID, O-IODOSOBENZOIC ACID, 2-iodosobenzoic acid moistened with water (H2O ~10%) [1] 

2-碘酰基苯甲酸編號系統

CAS號:64297-64-9
MDL號:MFCD00002401
EINECS號:206-159-4
RTECS號:DH3056550
BRN號:1939973
PubChem號:24896131 [1] 

2-碘酰基苯甲酸製取方法

鄰碘苯甲酸溴酸鉀(或過一硫酸氫鉀複合鹽)和硫酸為原料製取。它在空氣中穩定,可以長期保存。

2-碘酰基苯甲酸合成歷史

該化合物於1893年被首先合成,但由於它在多數常見有機溶劑中的溶解性不好,它的應用最初並不是很廣泛。1994年 Frigerio 發現它易溶於二甲基亞碸,對醇和鄰二醇的氧化效果很好,從而揭開了IBX在有機合成中應用的新篇章。
以前曾認為IBX是易爆的,但它對震動的敏感性可能是由於其中有製備原料溴酸鉀殘留。商業品IBX中還含有苯甲酸間苯二甲酸作穩定劑。

2-碘酰基苯甲酸反應機理

氧化甲醇甲醛時的超價扭轉機理:(a) 配體交換活化能 38 kJ/mol);(b) 超價扭轉(51 kJ/mol);(c) 消除(20 kJ/mol)。紅色質子間有位阻排斥。
IBX將醇氧化為醛的反應是經所謂超價扭轉機理進行的,包括配體交換(取代醇羥基)、扭轉及消除三步。扭轉一步中氧原子移至消除反應所需的五元環過渡態中。扭轉的推動力烷氧基的質子與芳環鄰位質子間的位阻作用。因而與低級醇相比高級醇更容易被IBX氧化。計算也顯示,如果將鄰位質子換成甲基,則反應速率將提高至前者的100倍。
扭轉這一步是反應的速控步且是必需的,否則碘-氧雙鍵與烷氧基是非共平面的,協同消除無法發生。
IBX有兩個互變異構體,其中一個是羧酸結構。IBX在水中的pKa為2.4,在DMSO中的pKa為6.65。其酸性也會導致酸催化的異構化成為氧化的副反應

2-碘酰基苯甲酸化學應用

IBX也可負載到硅膠聚苯乙烯上。這些含IBX的聚合物與IBX相比具有分離簡便、試劑可回收和無爆炸性等優點,且氧化性與IBX相似,可得較滿意的結果。
IBX與乙酸乙酸酐混合液加熱即得戴斯-馬丁氧化劑(DMP),後者更易溶於常見有機溶劑中,具有很廣泛的應用。IBX在氧化反應方面常與DMP有相似的性質,不過DMP不穩定,不能長期保存。
例:用於一種類花生酸的全合成中:
用IBX將醇氧化為醛:(a) IBX, DMSO, THF, 4h, 94% 產率 (Mohapatra, 2005)
2001年 K.C. Nicolaou 等人發現IBX可將苄位氧化,得共軛的芳香羰基化合物
氧化斷裂
例:IBX與DMSO連用,使鄰二醇發生氧化斷裂,生成酮:
反應中首先生成10-I-4的IBX與DMSO的12-I-5的加合物(3),其中DMSO作離去基團。(3)與醇(4)反應得(5),排出DMSO。(5)發生分子內縮合,釋出一分子水,產生12-I-5螺雙環的高碘物(6),並進一步碎裂為(7)。存在羥基α質子時則酮醇為反應副產物。三氟乙酸對反應有促進作用 [2] 
參考資料