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【英文名稱】Benzyl Bromide
【分子式】BrCH2Ph
【分子量】171.04
【 CA 登錄號】100-39-0
【縮寫和別名】溴化芐,α-溴甲苯。
【物理性質】無色或淡黃色液體,bp 198-199°C,mp -3~-4 °C, d 1.438g/cm3。溶于醚類或偶極非質子溶劑。
【注意事項】具有催淚性質,需要在通風櫥中操作。
芐溴的最大用途是作為雜原子官能團的芐基化試劑。在各種條件下能有效地對各種雜原子官能團發生芐基化反應,從而在有機合成中具有廣泛的用途(主要是作為保護基團使用)[1]。
醇和酚能與芐溴在堿性條件下發生反應。例如:在醚類或DMF溶劑中,將醇用 NaH 或 KH 處理得到烷氧化合物后進而與芐溴發生 Williamson反應[2]。在低溫下,伯醇相比仲醇優先發生芐基化反應。除了 NaH和KH堿性體系外,KF/Al或Ag2O同樣可以作為堿體系誘導醇的芐基化反應。
芐基化反應在糖類化合物中的應用非常成功。首先將糖類衍生物用錫試劑預處理,然后發生芐基化反應。這樣,可以在軸向羥基存在下選擇性地實現平伏羥基的保護(式1)[3]。
對于空間位阻較大的醇化合物的芐基化反應,可以加入催化量的碘試劑 [例如:(n-Bu)4NI] 將芐溴轉變為活性更高的芐碘,從而更容易實現芐基化反應。由于酚類化合物比脂肪醇化合物具有更強的酸性,酚的芐基化反應在弱堿(例如:碳酸鉀)存在下即可實現[4]。
芐溴也可以保護胺類化合物的含氮基團。反應也需要在堿性條件下完成,伯胺的反應主要生成雙芐基化產物[5]。此外,酰胺、內酰胺、磺酰胺以及含氮雜環均能與芐溴反應。
含硫化合物(例如:硫醇、硅基硫醚等)也能在堿性條件下與芐溴發生反應,例如:L-半胱氨酸與芐溴在氫氧化鈉堿液中的反應(式2)。在DMF 溶劑或羰基鋅的作用下,芐溴也能與羧酸陰離子反應制備芐基羧酸酯化合物[6]。
芐溴還能與帶活潑亞甲基的化合物(例如:烯醇式酮、酯、1,3-二羰基化合物、酰胺、內酰胺以及硝基)在穩定的碳陰離子上發生烷基化反應。例如:在手性亞胺作用下,芐溴與金屬烯胺發生的芐基化反應能夠獲得較好的對映選擇性(式3)[7]。
芐溴很難直接與活潑金屬反應來制備芐基金屬化合物(例如:芐基鋰 ) ,主要原因是生成的化合物能容易發生Wurz偶聯反應[8]。但也有例外,例 如:芐基溴化鎂、芐基溴化鋅以及 BnCu(CN)ZnBr 均是成功的例子。
芐溴傾向于與有機金屬化合物等發生偶聯反應。例如:在 Li 的作用下,芐溴與N-甲基鄰苯二甲酰亞胺發生的偶聯反應(式4)[9]。
1 (a) Greene, T. W.; Wuts, P. G. M. Protective Groups in Organic Synthesis,2nd ed.; Wiley: New York,1991. (b) Protective Groups in Organic Chemistry,McOMie, J. F. W. Ed.;Plenum: New York, 1973.
2. Nicolaou, K. C.; Pavia, M. R.; Seitz, S. P. J. Am. Chem. Soc. 1981,103,1224.
3. (a)Nashed, M. A.; Anderson, L. Tetrahedron Lett. 1976, 3503. (b) Cruzado, C.; Beraabe, M.;Martin-Lomas, M. J. Org. Chem. 1989, 54,465.
4. Schmidhammer, H.; Brossi, A. J. Org. Chem. 1971, 36,746.
5. Yamazaki,N.; Kibayashi, C. J. Am. Chem. Soc. 1989, 111,1396.
6. Shono, T.; Ishige, O.; Uyama, H.; Kashimura, S. J. Org. Chem. 1986,51,546.
7. Saigo, K.; Kashahara, A.; Ogawa, S.;Nohira, H. Tetrahedron Lett. 1983, 24,511.
8. Wakefield, B. J. Organolithium Methods,Academic: New York, 1988.
9. Flynn, G. A. Chem. Comrnun. 1980,862,