表1。1 反应条件优化
课题组探讨了这种氰化和随后的脱硝反应的底物范围。首先研究了在氨基上取代的几个不同烷基的N-烷基-N-亚硝基苯胺。对于N-甲基、乙基、丙基和异丙基取代的衍生物，反应平稳进行，并以良好的产率提供氰化产物。氨基上较大的烷基如丁基，异丁基或环己基影响反应导致产率降低，文献综述这显然是由于这些基团的空间位阻。特别地，N-芳族基团似乎不利于该方法。对于这些情况，获得了较低产率的产品，氰化严格地发生在富电子侧。然后使用在苯环上具有一系列取代基的N-烷基-N-亚硝基芳基胺进行该氰化/脱氮反应。给电子组似乎有利于这种转化。对于具有烷基，芳基和烷氧基的底物，反应以良好的产率得到相应的氰化和脱硝产物。有意思的是，对于具有间位取代基的大多数反应物，氰化选择性地发生在具有较小空间位阻(2l，2p，2t，2y）的一侧。但是当使用间甲氧基取代的底物N-丙基-N-亚硝基-3-甲氧基苯胺时，得到2r和2r'的混合物，比例为2。3 / 1，确切的原因不清楚。在该方法中也可以耐受吸电子基团如氯，溴和酯，反应以中等收率(2t-2w)提供所需的产物。然而，氟取代的底物仅得到22％(2s)的产率。强吸电子基团硝基的存在明显抑制了反应，只发现痕量产物(2x)。由二取代的芳基胺衍生物N，4-二甲基-3-(三氟甲基)苯胺，得到38％的收率(2y)。在H2SO4存在下，将氰化物2-(甲基氨基)苄腈(2a)溶解在甲醇中，苄腈在加热混合物24小时后可转化成2-(甲基氨基)苯甲酸甲酯。此外，可以通过LiAlH4方便地将2a还原成2-(氨基甲基)-N-甲基苯胺。2-(甲基氨基)苯甲酸甲酯和2-(氨基甲基)-N-甲基苯胺都是药物合成中重要的化合物。
图1。1 氰化和脱导向基
通过使用N-甲基-N-苯基亚硝酰胺和N-甲基-N-(苯基-d5)亚硝酰胺的等摩尔混合物来研究同位素效应以产生反应，表明苯环的铑催化的C-H键裂解可能是决速步骤。并且当使用N-甲基-N-(苯基-d5)亚硝酸酰胺(1a-d5)作为反应物时，在不存在NCTS的情况下，在1a-d5中约16％的邻位氘被氢取代，该结果表明邻C(sp2)-H键的活化是一个可逆过程。
根据上述实验课题组提出了芳基C-H键和脱硝反应直接氰化的可能机理。
图1。2 可能的反应机理
首先，用AgSbF6处理[RhCp*Cl2] 2产生活性阳离子铑物质A，其与N-烷基-N-苯基亚硝酰胺反应，得到环状铑物质B。然后插入C-N 将NCTS组合到B的C-Rh键中并提供中间体C。中间体C中亚硝基的缺电子氮原子被亲核试剂H2O攻击，中间体C中的N-N键被切割，新的中间体D形成，并且亚硝酸也被释放。最后，D的重新排列导致氰化产物的生成以及活性铑A的再生进行下一个催化循环。也从反应混合物中分离4-甲基-N-苯基苯磺酰胺。
该课题组已经成功开发了使用可除去的亚硝基作为导向基团的有效和温和的铑催化的氰化和脱硝N-亚硝基芳基胺，得到2-(烷基氨基)苯腈。 通过该策略合成了一系列相应的产品，产量中等到良好。各种活性官能团在该催化体系中是相容的。课题组得到的结果对来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-于在有机合成中构建有价值的合成结构单元应该是相当具有利用价值的。
1。6。2 Rh(III)催化的N-亚硝基苯胺和炔烃的环化反应
Huang课题组[31]描述了一个简单的反应条件下使用无环状导向基团的C-H环化方法的替代氧化还原中性吲哚的合成。这是通过定向C-H活化的第一个N-烷基吲哚合成。课题组使用可除去的三氮烯引导基团和化学计量的Cu(OAc)2作为氧化剂的第一个Rh(III)催化的吲哚合成。然而，该反应仅用于电子中性芳基三烯。电子缺陷或富含底物产生较差的产率。消除2当量的Cu(OAc)2并且是众所周知的难以在大规模上工作。几乎所有的氧化还原中性C-H活化反应都使用NO键作为Rh的内部氧化剂。实验上，三氮烯的N2N3键没有足够的氧化电位将Rh(I)转化为Rh(III)。在没有外部氧化剂的情况下，反应仅提供约5％的吲哚产物。课题组采用这种无痕导向基(TDS)用于吲哚的合成。其中N-亚硝基同时作为C-H活化的导向基和内部氧化剂。初步通过在[RhCp*(CH3CN)3] [SbF6]2和KOAc的存在下，在甲醇中在空气中检测N-甲基-N-苯基亚硝酰胺和二苯基乙炔进行的。令人满意的是，以38％的GC-MS产率获得吲哚产物。该结果表明，Rh催化剂确实通过内部氧化被亚硝基导向基团再循环。乙酸盐抗衡离子对于有效的Rh插入是关键的，因为其他盐不能促进反应。这表明C-H激活的协调的金属去质子化(CMD)机制。甲醇是转换所必需的。课题组推测，对于Cu(OAc)2和AgOAc观察到的特别高的转化率是由于与氯化物更容易的OAc交换。然后检查[RhCp*(OAc)2]代替[RhCp* Cl2] 2和乙酸酯添加剂。这种复合物在没有添加剂的情况下同样有效。课题组在非常简单的条件下获得90％的分离产率：在90℃下密封管中的甲醇中的8mol％[RhCp*(OAc)2])。反应允许使用试剂级甲醇而不进行纯化。当在空气中进行时，这些反应的产率不受影响。不需要预除气。 氘代N-亚硝基苯胺类化合物的合成研究及初步反应机理探索(7):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_95194.html