English

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  有机叠氮是一类重要的化合物, 广泛应用于合成化学、医药和材料科学等领域^[1].自1864年首次发现以来, 这类化合物被广泛研究.这些研究发现, 叠氮化合物可以发生多种类型的反应^[2], 可以转化成氮烯、胺、亚胺^[3]、酰胺、重氮化合物^[4]、含氮杂环等中间体或化合物^[5].由于叠氮官能团能量密度高, 因而叠氮化合物易分解, 脱出氮气并形成氮烯等活性中间体.热和光是导致叠氮化合物脱出氮气的传统方法.另一个重要的途径, 是在布朗斯特酸或路易斯酸作用下, 叠氮化合物形成相应的中间体而脱出氮气.此外, 叠氮化合物还可以与有机膦反应, 释放出氮气并形成亚胺基膦中间体, 该中间体广泛应用于有机合成^[6].

  作为一类特殊的叠氮化合物, 芳甲基叠氮具有特殊的化学性质.芳甲基叠氮可转化为亚胺阳离子, 进而实现多种类型的化学反应^[7].另外, Manetsch等^[8]发现碱参与下, 芳甲基叠氮可与芳醛反应, 生成酰胺类化合物.吴娜和潘英明课题组^[9]报道了芳甲基叠氮与β-酮酸酯制备β-烯胺酮酸酯的有效合成方法.近年来, 氧化芳甲基叠氮为腈类化合物受到研究者的广泛关注^[10].

  在有机化学中, 由于醛酮化合物的巨大应用价值, 其合成显得较为重要.通常, 适当的氧化或还原反应是最常见的醛酮制备途径, 合成过程需要大量的氧化剂或还原剂.近年来, 将芳甲基叠氮转化为芳醛已被多个小组研究和报道, 这些报道中需要过渡金属催化或大量氧化剂的参与^[11].在三唑合成研究中, 我们发现, 叔丁醇钾作用下苄基叠氮与苯乙炔没有生成预想的三唑化合物, 而是得到少量的苯甲醛及其它化合物^[12].实验表明, 受叔丁醇钾作用, 苄基叠氮发生脱氮反应, 然后经水解得到苯甲醛.查阅文献发现, 碱作用下苄基叠氮脱氮是一类新颖的化学反应, 并有望建立醛酮类化合物的合成新途径, 同时, 该反应中避免了过渡金属和氧化剂的使用.因此, 我们试图建立碱参与下芳甲基叠氮制备醛酮类化合物的反应, 如Eq. 1所示.

  1    结果与讨论

  1.1    反应条件优化

  首先, 以苄基叠氮为反应底物进行反应条件的优化, 优化结果见表 1.当以1.0 equiv. t-BuOK作碱, N, N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂, 室温下即有大量气体释放. 10 min后, 经薄板层析发现, 苄基叠氮已完全转化.反应液用水淬灭, 萃取后分离到少量苯甲醛(Entry 1).当用醋酸水溶液淬灭反应并室温搅拌10 min, 则只有苯甲醛被检测和分离到, 产率达83%(Entry 2).随后, 其他溶剂被用于反应筛选.当使用二甲亚砜(DMSO)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为溶剂时, 反应收率明显下降(Entries 3, 4);当反应溶剂更换为四氢呋喃(THF)时, 反应收率与DMF为溶剂时收率略低(Entry 5);以甲苯、CH₃CN、叔丁醇(t-BuOH)作为反应溶剂时, 则只有痕量的产物被检测到(Entry 6~8).随后, 以DMF为溶剂, 考察了不同碱对反应的影响.叔丁醇钠和叔丁醇锂均能使苄基叠氮发生反应, 但是部分原料并没有发生转化, 即使延长反应时间至1 h也不能完全反应(Entry 9, 10).而氢化钠和碳酸铯作为碱, 苄基叠氮几乎不反应(Entry 11, 12).可能的原因是t-BuOK碱性更强, 而其他碱的碱性较弱导致.将t-BuOK的用量降低为至0.5 equiv.和0.3 equiv.时, 仍能以较高的收率得到苯甲醛(Entries 13, 14).但进一步减少t-BuOK的用量至0.2 equiv.时, 反应收率大幅度降低, 原料未完全反应(Entry 15).而降低反应温度至0 ℃时, 反应收率没有明显变化.综上所述, 最佳反应条件是以DMF为溶剂, 0.3 equiv. t-BuOK作为反应催化剂(Entry 14).

  表1 碱促进下苄基叠氮的脱氮水解制备苯甲醛^a Table1. Base-mediated the extrusion of diatomic nitrogen from benzyl azide to synthesize benzaldehyde^a

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  Entry	Solvent	Base	Yieldb/%
  1	DMF	t-BuOK (1.0 equiv.)	30c
  2	DMF	t-BuOK (1.0 equiv.)	83
  3	DMSO	t-BuOK (1.0 equiv.)	46
  4	NMP	t-BuOK (1.0 equiv.)	42
  5	THF	t-BuOK (1.0 equiv.)	80
  6	t-BuOH	t-BuOK (1.0 equiv.)	Trace
  7	CH3CN	t-BuOK (1.0 equiv.)	Trace
  8	Toluene	t-BuOK (1.0 equiv.)	Trace
  9	DMF	t-BuONa (1.0 equiv.)	46
  10	DMF	t-BuOLi (1.0 equiv.)	33
  11	DMF	NaH (1.0 equiv.)	Trace
  12	DMF	Cs2CO3(0.5 equiv.)	Trace
  13	DMF	t-BuOK (0.5 equiv.)	82
  14	DMF	t-BuOK (0.3 equiv.)	82
  15	DMF	t-BuOK (0.2 equiv.)	56
  16	DMF	t-BuOK (0.3 equiv.)	80d
  a反应条件:室温下, 1a(0.266 g, 2.0 mmol), 碱, 溶剂4 mL, 反应5 min后, 加入醋酸水溶液[25%, V(HOAc):V(H2O)=1:3] 4 mL, 搅拌10 min; b分离 产率; c直接加水淬灭反应; d在0 ℃条件下反应.

  表1 碱促进下苄基叠氮的脱氮水解制备苯甲醛^a
  Table1. Base-mediated the extrusion of diatomic nitrogen from benzyl azide to synthesize benzaldehyde^a

  1.2    底物适用范围考察

  在最优化反应条件下, 为研究反应的底物适应范围, 多种叠氮化合物被考察, 结果如表 2所示.首先考察了带有多种取代基的苄基叠氮化合物.当取代基为甲基时, 反应产率较高(Entries 2, 3);当取代基为卤素时, 反应产率能高达87%(Entries 4, 5), 同时邻位官能团对反应的空间位阻较小(Entry 10);当取代基为甲氧基时, 反应仍能取得较好的结果, 但产率有所降低.苯环上的酯羰基对反应影响较小(Entry 7).但当取代基为三氟甲基和硝基时, 使用t-BuOK几乎难以分离到产物.考虑到官能团强吸电子的性质, 改用t-BuONa作碱, 相应的产物被分离到, 但是产率较低(Entries 8, 9). 1, 4-二叠氮甲基苯也能发生反应, 得到苯二甲醛, 产率较低, 只有38%(Entry 11). 2-叠氮甲基吡啶能发生反应, 以56%的收率得到α-吡啶甲醛(Entry 12). 2-叠氮甲基呋喃、2-叠氮甲基噻吩和2-叠氮甲基喹啉的反应也被研究(Entries 13~15), 尽管均有大量气体释放, 但是仅有2-噻吩甲醛被分离到.为进一步拓展反应的底物的适应范围, 其他叠氮化合物也被考察.正辛基叠氮被用于反应中(Entry 16), 即使用1.0 equiv. t-BuOK反应24 h, 仍未发现产物, 我们认为烷基叠氮上α-H酸性较弱导致不能发生该反应.同样, 环己基叠氮也无法发生该反应(Entry 17).当α-叠氮苯乙酮用于反应中时, 虽然能观察到氮气的释放, 未分离到相应的醛(Entry 18).由于α-羰基的影响, 该化合物易于脱去氮气形成相应的亚胺^[13], 即使使用催化量的NaOH, K₂CO₃也能观察到气体释放, 但仅分离到一些未知化合物, 无法得到目标产物.最后, α-叠氮乙苯被研究, 反应顺利进行, 以78%的产率得到苯乙酮(Entry 19).

  表2 叔丁醇钾催化多种叠氮化合物的反应^a Table2. The reactions of different azides under t-BuOK-atalyzed

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  Entry	1	2	Yieldb/%
  1			83
  2			82
  3			81
  4			87
  5			83
  6			75
  7			81
  8			73c
  9			42c
  10			84
  11			38
  12			56
  13			46
  14			n.d.d
  15			n.d.d
  16	n-C7H15N3	n-C7H15N3(2p)	n.d.d
  17			n.d.d
  18			n.d.d
  19			78
  a反应条件:室温下, 1(2.0 mmol), t-BuOK (0.6 mmol), 溶剂4 mL, 反应5 min后, 加入醋酸水溶液[25%, V(HOAc):V(H2O)=1:3] 4 mL, 搅拌10 min; b分 离产率; ct-BuONa (0.6 mmol); dt-BuOK (2.0 mmol), 24 h.

  表2 叔丁醇钾催化多种叠氮化合物的反应^a
  Table2. The reactions of different azides under t-BuOK-atalyzed

  为考察反应的实用性, 我们将苄基叠氮的反应放大至克级规模.在克级反应上, 按照优化条件进行操作时, 当叔丁醇钾加至苄基叠氮的溶液中, 反应激烈释放氮气, 同时反应体系剧烈升温, 尽管苄基叠氮消失, 但反应产率却只有50%.反应产率较低, 可能是反应过于剧烈而引起副反应所致.于是, 我们改变反应操作, 将苄基叠氮的DMF溶液缓慢滴加到叔丁醇钾的DMF溶液中, 反应温和地进行, 反应产率可达到80%(Eq. 2).

  1.3    反应过程分析

  据文献报道, α-叠氮酮在碱作用下脱出氮气形成亚氨基离子^[13].考虑到苄基叠氮的结构特点, 叔丁醇钾促进下苄基叠氮的脱氮反应可能的机理已被提出^{[8, 12]}.但该机理无法解释催化量的叔丁醇钾所起的作用.另一方面, 反应5 min后用水直接淬灭, 未检测到亚胺化合物A, 只有少量苯甲醛和其他化合物被检测到.通过GC-MS分析, 我们发现, 苄基叠氮消失, 除苯甲醛外, 同时观察到化合物B和化合物C.其中, 质谱显示化合物B的基峰质荷比为209, 化合物C的基峰为298.而用醋酸水溶液水解后萃取, 则只有苯甲醛, 化合物B和化合物C均消失.我们推测, 化合物B和化合物C是亚胺的缩合物, 结构如Scheme 1中所示.通过合成对比, 化合物C的结构被确认为1, 3, 5-三苯基-2, 4-二氮杂-1, 4-戊二烯^[14].化合物B未见文献报道, 而分离化合物B的尝试也未能成功, 可能化合物B稳定性较差.同时, 在1.0 equiv. t-BuOK条件下, 也发现上述现象.综上所述, 苄基叠氮化合物的脱氮反应过程如Scheme 1所示.随着反应时间延长至12 h, 反应混合物中还能检测到2, 4, 5-三苯基咪唑啉(D)和2, 4, 5-三苯基咪唑(E), 进一步确认上述反应过程^{[14, 15]}.

  

  图图式1 苄基叠氮脱氮水解合成苯甲醛的反应过程

  Figure 图式1. Reaction process of N₂-extrusion/hydrolyzing of benzyl azide to synthesize benzaldehyde

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  2    结论

  发展和建立了叔丁醇钾催化下芳甲基叠氮的制备芳醛和芳酮类化合物的新方法.该反应中, 芳甲基叠氮化合物发生了一种新颖的脱氮反应.与其他叠氮化合物的氧化制备芳醛、芳酮类化合物的方法相比, 该方法反应快速, 反应条件温和, 且不需要过渡金属催化剂, 也不要其他氧化剂.通过GC-MS对反应中间体进行检测和分析, 揭示了反应历程, 并提出了反应机理.

  3    实验部分

  3.1    仪器与试剂

  核磁共振光谱测试使用Bruker AV400仪器测定, 以CDCl₃为溶剂, ¹H NMR以TMS或CHCl₃为标准.气质联用仪使用美国安捷伦公司7890A/5975C-GC/MSD.

  叔丁醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇锂、氢化钠等分别购自于百灵威公司, DMF、DMSO、THF, 石油醚(30~60 ℃)和乙酸乙酯等溶剂均为国药集团化学试剂有限公司产品.芳亚甲基卤代烃类型化合物均购自于韶远科技(上海)有限公司.其他试剂均为市售天津市福晨化学试剂厂产品.柱层析硅胶(200~300目)购自青岛海洋化工有限公司.反应溶剂均按标准方法进行无水处理后使用, 其他溶剂未经处理直接使用.

  3.2    实验方法

  3.2.1    叠氮化合物的制备

  向25 mL圆底烧瓶中加入卤代物5.0 mmol、DMSO 10 mL, 搅拌下加入叠氮化钠15 mmol, 在80 ℃加热5 h.反应结束后, 反应液转入分液漏斗中, 加入乙酸乙酯50 mL、水50 mL, 振摇分液, 分出水相.有机相用水洗涤(15 mL×3), 再用饱和食盐水洗涤一次, 无水硫酸钠干燥.滤除干燥剂后, 有机相通过旋转蒸发仪除去有机溶剂, 残余物通过柱层析分离[洗脱剂为石油醚与乙酸乙酯混合溶液(V:V=20:1~10:1)], 得到产物^[16].

  3.2.2    叠氮化合物脱氮反应

  苯乙酮(2s)^[18]:无色液体. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 8.01~7.93(m, 2H), 7.61~7.50(m, 1H), 7.50~7.42(m, 2H), 2.60(s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 198.1, 137.1, 133.0, 128.5, 128.3.

  2-溴苯甲醛(2j)^[17]:无色液体. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 10.36(s, 1H), 7.95~7.90(m, 1H), 7.70~7.65(m, 1H), 7.50~7.40(m, 2H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 191.7, 135.3, 133.8, 133.5, 129.8, 127.9, 127.0.

  3-甲基苯甲醛(2c)^[17]:无色液体. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 9.98(s, 1H), 7.70~7.60(m, 2H), 2.42(s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 192.5, 138.8, 136.4, 135.2, 129.9, 128.8, 127.1, 21.1.

  4-甲氧羰基苯甲醛(2g)^[17]:白色固体, 熔点61~63 ℃. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 10.08(s, 1H), 8.18(d, J=8.0 Hz, 2H), 7.93(d, J=8.0 Hz, 2H), 3.94; ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 191.5, 166.0, 139.1, 135.0, 130.1, 129.4, 52.5.

  向加有磁子的10 mL圆底烧瓶中加入叠氮化合物2.0 mmol, 随后加入无水溶剂, 并将反应体系用氮气保护, 搅拌下快速向反应瓶中加入t-BuOK (0.6 mmol).反应在室温下搅拌5 min, 然后加入醋酸水溶液[25%, V(HOAc):V(H₂O)=1:3] 5 mL, 搅拌10 min.将混合液转入分液漏斗中, 加入乙醚40 mL, 用水洗涤(15 mL×3), 有机相再用饱和食盐水洗涤(15 mL×1), 无水硫酸钠干燥.滤除干燥剂后, 有机相通过旋转蒸发仪除去有机溶剂, 残余物通过柱层析分离[洗脱剂为石油醚与乙酸乙酯混合溶液(V:V=100:1~20:1)], 得到产物.所有产物均为已知化合物^[F], 并经核磁共振光谱检测, 与文献对照确认.

  4-甲基苯甲醛(2b)^[17]:无色液体. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 9.96(s, 1H), 7.77(d, J=8.0 Hz, 2H), 7.33(d, J=8.0 Hz, 2H), 2.44(s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 191.9, 145.5, 134.2, 129.8, 129.7, 21.8.

  4-三氟甲基苯甲醛(2h)^[17]:无色液体. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 10.10(s, 1H), 8.01(d, J=8.0 Hz, 2H), 7.81(d, J=8.0 Hz, 2H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 191.0, 138.6, 135.6(q, J=97 Hz), 129.9.

  对二苯甲醛(2k)^[18]:白色固体, 熔点115~116 ℃. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 10.14(s, 2H), 8.06(s, 4H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 191.4, 140.0, 130.1.

  4-硝基苯甲醛(2i)^[17]:浅黄色固体, 熔点103~106 ℃. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 10.17(s, 1H), 8.40(d, J=8.0 Hz, 2H), 8.09(d, J=8.0 Hz, 2H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 190.2, 151.1, 140.0, 130.4, 124.3.

  4-氯苯甲醛(2e)^[17]:白色固体, 熔点46~48 ℃. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 9.99(s, 1H), 7.83(d, J=8.4 Hz, 2H), 7.52(d, J=8.4 Hz, 2H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 190.8, 140.9, 134.7, 130.9, 129.4.

  苯甲醛(2a)^[17]:无色液体. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 10.03(s, 1H), 7.89(d, J=7.2 Hz, 2H), 7.64(t, J=7.2 Hz, 1H), 7.34(t, J=7.2 Hz, 2H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 192.3, 136.4, 134.4, 129.7, 129.0.

  4-溴苯甲醛(2d)^[17]:白色固体, 熔点67~68 ℃. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 9.98(s, 1H), 7.74(d, J=8.0 Hz, 2H), 7.68(d, J=8.0 Hz, 2H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 191.0, 135.0, 132.4, 130.9, 129.7.

  2-吡啶甲醛(2l)^[17]:浅黄色液体. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 10.10~10.02(m, 1H), 8.80~8.70(m, 1H), 8.00~7.81(m, 1H), 7.53~7.45(m, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 193.3, 152.7, 150.1, 137.0, 127.8, 121.6.

  2-噻吩甲醛(2m)^[17]:浅黄色液体. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 9.95(s, 1H), 7.83~7.73(m, 2H), 7.25~7.20(t, J=4.0 Hz, 1H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 182.9, 144.0, 136.3, 135.1, 128.3.

  辅助材料(Supporting Information)  目标化合物2a~2s的¹H NMR, ¹³C NMR和气质联用的分析图.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

  4-甲氧基苯甲醛(2f)^[17]:无色液体. ¹H NMR (400 MHz, CDCl₃) δ: 9.88(s, 1H), 7.84(d, J=7.2 Hz, 2H), 7.00(d, J=7.2 Hz, 2H), 3.89(s, 3H); ¹³C NMR (100 MHz, CDCl₃) δ: 190.8, 164.5, 131.9, 129.9, 114.2, 55.5.

• 1. [1]

     Grecian1, S.; Aubé, J. Organic Azides: Syntheses and Applications, Vol. 7, Eds.: Bräse, S.; Banert, K., John Wiley & Sons, Ltd, Chichester, UK, 2010, pp. 191~310.

  2. [2]

     Bräse, S.; Gil, C.; Knepper, K.; Zimmermann, V. Angew. Chem., Int. Ed. 2005, 44, 5188. doi: 10.1002/(ISSN)1521-3773

  3. [3]

     (a) Lee, J. H.; Gupta, S.; Jeong, W.; Rhee, Y. H.; Park, J. Angew. Chem., Int. Ed. 2012, 51, 10851.
     (b) Jeong, W.; Lee, J. H.; Kim, J.; Lee, W. J.; Seong, J.-H.; Park, J.; Rhee, Y. H. RSC Adv. 2014, 4, 20632.
     (c) Han, J.; Jeon, M.; Pak, H. K.; Rhee, Y. H.; Park, J. Adv. Synth. Catal. 2014, 356, 2769.
     (d) Gupta, S.; Han, J.; Kim, Y.; Lee, S. W.; Rhee, Y. H.; Park. J. J. Org. Chem. 2014, 79, 9094.

  4. [4]

     Chou, H.-H.; Raines, R. T. J. Am. Chem. Soc. 2013, 135, 14936. doi: 10.1021/ja407822b

  5. [5]

     (a) Zhang, X.; Sun, X.; Zhang, H.; Cui, X.; Ma, M. Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 1469 (in Chinese). (张小祥, 孙小萍, 张海飞, 崔杏丽, 马猛涛, 有机化学, 2015, 35, 1469.)
     (b) Zhang, X.; Sun, X.; Cui, X.; Zhang, H. Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 1700 (in Chinese).(张小祥, 孙小萍, 崔杏丽, 张海飞, 有机化学, 2015, 35, 1700.)
     (c) Zhang, W.; Xu, W.; Kuang, C. Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 2059 (in Chinese). (张文生, 许文静, 匡春香, 有机化学, 2015, 35, 2059.)
     (d) Chiba, S. Synlett 2012, 21.

  6. [6]

     (a) Ding, M.-W.; Liu, Z.-J. Chin. J. Org. Chem. 2001, 21, 1 (in Chinese). (丁明武, 刘钊杰, 有机化学, 2001, 21, 1.) (b) Palacios, F.; Alonso, C.; Aparicio, D.; Rubiales, G.; Santos, J.M. Tetrahedron 2007, 63, 523.

  7. [7]

     (a) Song, Z.; Zhao, Y.-M.; Zhai, H. Org. Lett. 2011, 13, 6331.
     (b) Tummatorn, J.; Thongsornkleeb, C.; Ruchirawat, S. Tetrahedron 2012, 68, 4732.
     (c) Tummatorn, J.; Thongsornkleeb, C.; Ruchirawat, S.; Gettongsong, T. Org. Biomol. Chem. 2013, 11, 1463.
     (d) Tummatorn, J.; Poonsilp, P.; Nimnual, P.; Janprasit, J.; Thongsornkleeb, C.; Ruchirawat, S. J. Org. Chem. 2015, 80, 4516.
     (e) Luo, C.-Z.; Gandeepan, P.; Wu, Y.-C.; Chen, W.-C.; Cheng, C.-H. RSC Adv. 2015, 5, 106012.
     (f) Lamani, M.; Devadig, P.; Prabhu, K. R. Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 2753.

  8. [8]

     Kulkarni, S. S.; Hu, X.; Manetsch, R. Chem. Commun. 2013, 49, 1193. doi: 10.1039/c2cc37289d

  9. [9]

     Yan, Z.-M.; Wu, N.; Liang, D.; Wang, H.-S.; Pan, Y.-M. Org. Lett. 2014, 16, 4048. doi: 10.1021/ol501930f

  10. [10]

      (a) Kumar, R.; Arigela, R. K.; Kundu, B. Chem.-Eur. J. 2015, 21, 11807.
      (b) He, J.; Yamaguchi, K.; Mizuno, N. J. Org. Chem. 2011, 76, 4606.
      (c) Ye, J.-Q.; Zhang, Z.-L.; Zha, Z.-G.; Wang Z.-Y. Chin. Chem. Lett. 2014, 25, 1112.
      (d) Zhao, Y.; Chew, X.; Leung, G. Y. C.; Yeung, Y.-Y. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 4766.
      (e) Lamani, M.; Prabhu, K. R. Angew. Chem., Int. Ed. 2010, 49, 6622.
      (f) Lamani, M.; Devadig, P.; Prabhu, K. R. Org. Biomol. Chem. 2012, 10, 2753.
      (g) Martínez-Sarti, L.; Díez-González, S. ChemCatChem 2013, 5, 1722.

  11. [11]

      (a) Maddani, M.; Prabhu, K. R. Tetrahedron Lett. 2008, 49, 4526.
      (b) Zhang, H.-P.; Dai, Y.-Z.; Tao, L.-M. J. Chem. Res. 2011, 35, 720.
      (c) Alagiri, K.; Prabhu, K. R. Tetrahedron 2011, 67, 8544.
      (d) Risse, J.; Scopelliti, R.; Severin, K. Organometalics 2011, 30, 3412.

  12. [12]

      Wu, L.; Chen, Y.; Luo, J.; Sun, Q.; Peng, M.; Lin Q. Tetrahedron Lett. 2014, 55, 3847. doi: 10.1016/j.tetlet.2014.03.029

  13. [13]

      Patonay, T.; Kónya, K.; Juhász-Tóth, É. Chem. Soc. Rev. 2011, 40, 2797. doi: 10.1039/c0cs00101e

  14. [14]

      陈卫平, 杨福秋, 中国医药工业杂志, 1993, 24, 280. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZHOU199306048.htmChen, W.-P.; Yang, F.-Q. Chin. J. Pharm. 1993, 24, 280 (in Chinese). http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZHOU199306048.htm

  15. [15]

      Lozinskaya, N. A.; Tsybezova, V. V.; Proskurnina, M. V.; Zefirov, N. S. Russ. Chem. Bull. Int. Ed. 2003, 52, 674. doi: 10.1023/A:1023915024572

  16. [16]

      Alvarez, S. G.; Alvarez, M. T. Synthesis 1997, 413.

  17. [17]

      Niu, G.-H.; Huang, P.-R.; Chuang, G. J. Asian J. Org. Chem. 2016, 5, 57. doi: 10.1002/ajoc.201500382

  18. [18]

      Ye, X.; Fu, H.; Ma, J.; Zhong, W. Synth. Commun. 2016, 46, 885. doi: 10.1080/00397911.2015.1137943

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  图式1  苄基叠氮脱氮水解合成苯甲醛的反应过程

  Scheme 1  Reaction process of N₂-extrusion/hydrolyzing of benzyl azide to synthesize benzaldehyde

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  表 1  碱促进下苄基叠氮的脱氮水解制备苯甲醛^a

  Table 1.  Base-mediated the extrusion of diatomic nitrogen from benzyl azide to synthesize benzaldehyde^a

  Entry	Solvent	Base	Yieldb/%
  1	DMF	t-BuOK (1.0 equiv.)	30c
  2	DMF	t-BuOK (1.0 equiv.)	83
  3	DMSO	t-BuOK (1.0 equiv.)	46
  4	NMP	t-BuOK (1.0 equiv.)	42
  5	THF	t-BuOK (1.0 equiv.)	80
  6	t-BuOH	t-BuOK (1.0 equiv.)	Trace
  7	CH3CN	t-BuOK (1.0 equiv.)	Trace
  8	Toluene	t-BuOK (1.0 equiv.)	Trace
  9	DMF	t-BuONa (1.0 equiv.)	46
  10	DMF	t-BuOLi (1.0 equiv.)	33
  11	DMF	NaH (1.0 equiv.)	Trace
  12	DMF	Cs2CO3(0.5 equiv.)	Trace
  13	DMF	t-BuOK (0.5 equiv.)	82
  14	DMF	t-BuOK (0.3 equiv.)	82
  15	DMF	t-BuOK (0.2 equiv.)	56
  16	DMF	t-BuOK (0.3 equiv.)	80d
  a反应条件:室温下, 1a(0.266 g, 2.0 mmol), 碱, 溶剂4 mL, 反应5 min后, 加入醋酸水溶液[25%, V(HOAc):V(H2O)=1:3] 4 mL, 搅拌10 min; b分离 产率; c直接加水淬灭反应; d在0 ℃条件下反应.

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  表 2  叔丁醇钾催化多种叠氮化合物的反应^a

  Table 2.  The reactions of different azides under t-BuOK-atalyzed

  Entry	1	2	Yieldb/%
  1			83
  2			82
  3			81
  4			87
  5			83
  6			75
  7			81
  8			73c
  9			42c
  10			84
  11			38
  12			56
  13			46
  14			n.d.d
  15			n.d.d
  16	n-C7H15N3	n-C7H15N3(2p)	n.d.d
  17			n.d.d
  18			n.d.d
  19			78
  a反应条件:室温下, 1(2.0 mmol), t-BuOK (0.6 mmol), 溶剂4 mL, 反应5 min后, 加入醋酸水溶液[25%, V(HOAc):V(H2O)=1:3] 4 mL, 搅拌10 min; b分 离产率; ct-BuONa (0.6 mmol); dt-BuOK (2.0 mmol), 24 h.

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