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Chem. Eur. J. :一种苯丙酸衍生物脱丙酸基合成苯酚的新方法2025-02-10
苯酚类化合物是一类含有羟基直接连接到芳环上的有机分子,在自然界中广泛存在,且是许多天然产物和药物分子的核心结构。它们不仅是精细化学品,如农药、药物、染料和天然产物的关键活性成分,同时作为有机化学中的重要子。苯酚的传统合成方法包括:1)导向的芳烃C-H氧化;2)芳烃转化为活泼亲核芳香物种(如芳基硼酸、芳基硅烷)后进行氧化;3)芳烃转化为亲电型芳香物种(如芳基卤化物、芳基锍盐)后进行偶联反应。此外,环己酮的氧化芳构化也是合成苯酚的一种重要途径。

羧酸是一种廉价易得的大宗化工原料,在合成化学中有着广泛的应用。2021年和2022年,Ritter课题组和刘文博课题组分别采用光催化活化和间氯过氧苯甲酸活化策略,实现了苯甲酸脱羧制备苯酚。最近,中国人民大学李志平/吕雷阳课题组发展了一种苯丙酸脱丙酸基合成苯酚的新方法。在光催化条件下,苯丙酸类化合物脱羧转化为过氧化物,随后经由Hock重排反应,可以高效合成苯酚(图1)。

 

 

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图1. 苯酚的合成策略

首先,作者对羧酸脱羧过氧化的底物范围进行了考察,该反应表现出了优异的底物普适性,一系列含有羰基、酯基、羟基、烯基和酰胺等官能团的底物均能很好地转化为相应的过氧化合物(图2)。

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图2. 过氧化底物普适性研究

接着,作者进一步验证了过氧化合物经由Hock重排反应生成苯酚的普适性,发现无论是带有给电子基还是吸电子基的底物,亦或是含有活性羟基和烯基的化合物,均能够实现该过程(图3)。

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图3. 重排反应底物普适性研究

此外,该方法适用于α位不同取代的羧酸,证明了该方法良好的适用性。此外,作者还以中等收率实现了一锅法苯酚合成。(图4)。

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图4. 羧酸α取代基影响和一锅法实验

该文章的第一作者为中国人民大学化学与生命资源学院博士研究生娄宸昊和硕士研究生黄湫伟,中国人民大学李志平教授和吕雷阳副教授为共同通讯作者。

文信息

Formal Transformation of Benzylic Carboxylic Acids to Phenols

Chenhao Lou, Qiuwei Huang, Leiyang Lv, Zhiping Li

Chemistry – A European Journal

DOI: 10.1002/chem.202403301