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氰基(-CN)的形成方法

氰基)是由碳氮叁键相连的一个相当稳定的强吸电子基团,因该基团具有和卤素类似的化学性质,因此常被称作拟卤素。同时,氰基在有机化学合成中发挥着重要的作用,因此,生成氰基或将其它基团通过化学方法将其转化成氰基显得非常重要。那么,在有机合成中形成氰基的方法到底有哪些呢?


一、酰胺脱水:


常用的脱水剂:1. TFAA/TEA/DCM

                     2. POCl3, SOCl2, COCl2, P2O5, PCl5, Burgess reagent

       该类脱水剂常用极性非质子性溶剂加TEA作为碱在低温或室温下即可脱水,也可以直接用它们作为溶剂进行脱水,反应更为剧烈一些。它们脱水的机理见下图:


二、肟脱水:


1. 酸性脱水剂:TiCl4/Py, (CH3COO)2Cu, KSF(蒙脱土)

2. 酰化后脱水剂:CH3COCl, ClSO3H, MsCl, TosCl, SOCl2, POCl3

3.生成活性酯脱水剂:CH(OEt)3,Triphosgene/TEA

4. 强碱脱水剂: NaOH, KOH, NaOH+CS2 


三、卤代烃转化:

  1. 芳香卤代烃通过Pd-cat.转化:

条件:a.Zn(CN)2/Zn/dppf/Pd(PPh3)4

           b.Zn(CN)2/XPhos Pd G3/THF:H2O(1:4)

    2. 脂肪卤代烃:

   

常用的-CN源:CuCN, NaCN, KCN/KI/DMSO, Zn(CN)2

TMSCN:适用于芳基苄醇!


四、羰基化合物转化:

   

   1. TosMIC/t-BuOK/THF/MeOH      

   2.  NaN3/PTSA/DMF


五、芳香胺重氮化:

       芳香族伯胺在低温()和强酸(H2SO4,HCl, HNO3, HBr)的溶液中与NaNO2作用生成重氮盐,然后再加入-CN盐试剂,即可生成氰化物。


特点:      

1. 必须控制好低温环境),否则,重氮盐无法生成;       

2. 必须是强酸(pH≤3),而且酸的用量要大大过量

酸的作用: 


        

3. 当pH>4时,生成重氮氨基化合物:

                    

        

4. 当pH>6时,生成重氮酸:

        

5. 当pH>7-11时,生成顺式重氮酸盐:

        

6. 当pH>12时,生成顺式重氮酸盐:



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