有机电化学合成是一种高效且环境友好的合成方法,是目前最热门的研究领域之一,它可以在无过渡金属和外源氧化剂的条件下实现氧化偶联,并且在反应过程中释放出对环境友好的氢气更贴近人们提倡的“绿色化学”理念。在过去几十年中,磺酰肼被广泛使用,近年来在有机电化学合成中取得重大进展。本文整理了到目前为止磺酰肼参与的有机电化学反应,并对其进行简要概述。 Organic electrochemical synthesis is an efficient and environmentally friendly synthesis method. It is one of the most popular research fields at present. It can realize oxidative coupling without transition metals and exogenous oxidants, and releases during the reaction. Environmentally friendly hydrogen is closer to the concept of “green chemistry” advocated by people. In the past few decades, sulfonyl hydrazide has been widely used, and significant progress has been made in organic electrochemical synthesis in recent years. This article summarizes the organic electrochemical reactions that sulfonyl hydrazine has participated in so far, and briefly summarizes them.
有机电化学合成是一种高效且环境友好的合成方法,是目前最热门的研究领域之一,它可以在无过渡金属和外源氧化剂的条件下实现氧化偶联,并且在反应过程中释放出对环境友好的氢气更贴近人们提倡的“绿色化学”理念。在过去几十年中,磺酰肼被广泛使用,近年来在有机电化学合成中取得重大进展。本文整理了到目前为止磺酰肼参与的有机电化学反应,并对其进行简要概述。
电化学氧化,磺酰肼,磺酰化
Long Deng
School of Chemistry and Chemical Engineering, Lanzhou Jiaotong University, Lanzhou Gansu
Received: Nov. 12th, 2021; accepted: Dec. 10th, 2021; published: Dec. 20th, 2021
Organic electrochemical synthesis is an efficient and environmentally friendly synthesis method. It is one of the most popular research fields at present. It can realize oxidative coupling without transition metals and exogenous oxidants, and releases during the reaction. Environmentally friendly hydrogen is closer to the concept of “green chemistry” advocated by people. In the past few decades, sulfonyl hydrazide has been widely used, and significant progress has been made in organic electrochemical synthesis in recent years. This article summarizes the organic electrochemical reactions that sulfonyl hydrazine has participated in so far, and briefly summarizes them.
Keywords:Electrochemical Oxidation, Sulfonyl Hydrazide, Sulfonylation
Copyright © 2021 by author(s) and Hans Publishers Inc.
This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY 4.0).
http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
磺酰肼的合成方法简单且性质稳定,其结构单元广泛存在于一些具有生物活性的药物分子中,在有机化学中被广泛用作各种有机合成的中间体,常被作为一种磺酰基源来合成砜类化合物 [
芳基砜不仅是有机合成中用途广泛的中间体 [
图1. 苯并呋喃的磺酰化
2019年,潘英明课题组 [
图2. 吲哚的磺酰化和肼化
2020年,Sarkar课题组发展了一种电化学条件下2H-吲唑的磺酰化反应(图3) [
图3. 吲唑的磺酰化
不饱和砜是一类重要的有机化合物,广泛存在于生物活性分子和天然产物中 [
图4. 烯烃的磺酰化
2017年,Huang小组 [
图5. 肉桂酸的脱羧磺酰化
2018年,雷爱文等 [
图6. 烯烃的烷氧基磺酰化
2019年,Kim课题组 [
图7. 烯基环丁醇的磺酰化
2020年,Terent’ev课题组报道了一例电化学条件下叠氮乙烯和磺酰肼合成一系列β-烯胺基砜类化合物的工作(图8) [
图8. 叠氮乙烯的磺酰化
2020年,Liao小组报道了在碘盐水溶液中将各种烯烃和磺酰肼电化学转化为乙烯基砜的方法(图9) [
图9. 烯烃的磺酰化
2020年,潘英明课题组 [
图10. 芳炔的磺酰化
2020年,Jiang等人 [
图11. 1,6-烯炔的电催化三组分环卤磺酰化
图12. 1,5-烯炔的电化学环碘磺酰化
2016年,Terent’ev等人 [
图13. 仲胺的磺酰化
2017年,Sheykhan等人 [
图14. 叔胺的磺酰化
2019年,Lee小组 [
图15. 叔胺与芳基磺酰肼的电化学偶联
硫代磺酸酯是一类重要的化合物,具有抗菌、抗炎、抗肿瘤和抗病毒等广泛的药理活性。2018年,Chen小组报道了硫醇和磺酰肼高效地电化学氧化为硫代磺酸酯的方法(图16) [
图16. 硫醇与磺酰肼的电化学磺酰化
2019年Yuan等人 [
图17. 喹啉N-氧化物的C2芳基化
综上所述,本文综述了到2021年为止在有机合成中磺酰肼的电化学氧化反应的研究进展,特别是磺酰肼电化学氧化生成自由基中间体及其后续的磺酰化反应。这些电化学合成反应的最大优点是不使用化学氧化剂和过渡金属催化剂以及温和的反应条件,并且反应的副产物仅为氮气和氢气。这为C-H磺酰化反应的研究提供了一种新的合成策略。然而,磺酰肼的电化学氧化反应的许多方面还没有被人们完全了解,并且还没有得到很好的发展。磺酰肼的电化学氧化反应是当前有机化学和绿色化学研究的热点之一。尽管在以磺酰肼作为磺酰自由基前体的电化学转化方面已经取得了巨大的成就,但在电化学条件下,仍有许多有趣的转化在这一试剂上还未实现,这将引起越来越多科研工作者们的关注。
邓 龙. 磺酰肼的电化学氧化反应研究进展Research Progress in Electrochemical Oxidation of Sulfonyl Hydrazide[J]. 有机化学研究, 2021, 09(04): 83-91. https://doi.org/10.12677/JOCR.2021.94010