01 二氯甲烷反應(yīng)性
二氯甲烷是一種不可燃低沸點(diǎn)溶劑,常被用來代替易燃的石油醚、乙醚等,被廣泛用于各類有機(jī)反應(yīng)當(dāng)中。然而除做溶劑外,DCM也是一種有用的亞甲基合成子,在很多反應(yīng)中都有應(yīng)用。
從本質(zhì)上講,二氯甲烷為同一個(gè)碳上與兩個(gè)氯原子相連的鹵代烴,故具有鹵代烴的很多性質(zhì),如發(fā)生M-X交換、氧化加成、親核取代反應(yīng)等等。
02 金屬與二氯甲烷的反應(yīng)
許多過渡金屬都能和二氯發(fā)生反應(yīng),這也是金屬催化的反應(yīng)很少使用二氯甲烷作溶劑的原因。
03 膦與二氯甲烷的反應(yīng)
膦類化合物具有很強(qiáng)的親核性,能與二氯甲烷發(fā)生親核取代反應(yīng)得到季鏻鹽化合物。
此外,磷負(fù)離子類化合物也能與二氯甲烷發(fā)生親核取代反應(yīng),得到兩個(gè)磷原子同時(shí)與一個(gè)亞甲基反應(yīng)的產(chǎn)物。
04 氮親核試劑與二氯甲烷的反應(yīng)
胺與鹵代烴的反應(yīng)被稱為門秀金反應(yīng),這類反應(yīng)具有十分高的反應(yīng)性。
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在有機(jī)合成中吡啶及其衍生物是一類非常常見的化合物,經(jīng)常會(huì)有吡啶或吡啶衍生物在DCM溶劑中進(jìn)行這各種不同的反應(yīng),然而,吡啶衍生物有時(shí)是會(huì)和DCM發(fā)生反應(yīng)的,只是有的時(shí)候室溫下反應(yīng)進(jìn)行的緩慢而忽略了它的存在,但是當(dāng)升高溫度或者加壓時(shí),反應(yīng)速率會(huì)大大加快。
已經(jīng)有文獻(xiàn)報(bào)道DCM與伯、仲、叔脂肪胺反應(yīng),但在反應(yīng)環(huán)境條件下與吡啶衍生物的類似反應(yīng)未見報(bào)道。本文(J. Org. Chem. 2010, 75, 4292–4295)通過研究,發(fā)現(xiàn)DCM和吡啶在升高溫度和加壓下形成化合物3a:在常壓或室溫下未觀察到反應(yīng),并且從未分離出中間吡啶加合物,二溴甲烷和二碘甲烷對吡啶及其衍生物表現(xiàn)出更高的反應(yīng)性,并且已經(jīng)報(bào)道了這些化合物的加合物。此外,還通過獨(dú)立地將鹵甲基吡啶衍生物與不同的吡啶反應(yīng)來合成不對稱的雙吡啶衍生物。
由于對DCM與吡啶在反應(yīng)環(huán)境條件下的反應(yīng)知之甚少,我們研究了一系列吡啶衍生物以確定反應(yīng)的一般性和反應(yīng)性模式,我們將13種不同的吡啶衍生物溶解在DCM中,并用HNMR光譜監(jiān)測其反應(yīng),尋找新的低場芳族質(zhì)子信號(hào)和獨(dú)特的亞甲基信號(hào)的出現(xiàn),還檢查了NMR樣品中沉淀物的出現(xiàn)。
sheme 2 顯示吡啶衍生物(1)和DCM之間的逐步反應(yīng),包括所提出的反應(yīng)中間體(2)和最終的雙吡啶鎓產(chǎn)物(3)。在兩個(gè)月內(nèi),吡啶衍生物(1a)在DCM中的溶液以1%的收率形成3a。吡啶衍生物lc與DCM反應(yīng)最慢,是DCM中的5.5M溶液,需要近兩個(gè)月才能檢測到3c(產(chǎn)率約1%)。相反,在兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi),1.5M DMAP的DCM溶液以78%的收率反應(yīng)形成3b。在所有研究中,未觀察到所提出的中間體(2)。
由此可見,在使用DCM作為溶劑,含有吡啶衍生物的試劑時(shí),如果反應(yīng)中出現(xiàn)了不知名的副產(chǎn)物,這也是一個(gè)考慮的方向。當(dāng)然了,如果溫度較低,反應(yīng)較慢,這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)是比較小的,但是如果溫度高,壓力大,時(shí)間長,這方面的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)逐步增大的。