碘作为催化剂在有机合成中的应用研究

郭岩磊 长治学院

引言

自有关研究学者将碘用于催化合成氮杂环丙烷后，碘作为催化剂随之在有机合成中得到了广泛的应用。再加上，碘作为催化剂在有机合成中的应用能够发挥出前所未有的重要作用，所以碘的应用得到了人们的高度重视。另外，经研究调查可知，大部分的酸性催化剂中，质子酸催化有机反应具有副反应多，后处理工艺复杂等诸多问题，而部分固体酸催化剂则有着原料难得、催化效率低的问题。基于此，需找出高效、反应条件温和的催化剂是当前化工人员需解决的重点。而碘作为催化剂则恰好满足这一点，所以加大对碘作为催化剂在有机合成中的应用研究极为迫切。

1 醚的去保护基反映

对于有机合成中的保护基团法而言，其不但在化工的实验室中有着较为广泛的应用，而且在现代化的药物合成工业上同样有着广泛的应用。由于有机合成中的保护基问题很容易被解决，而保护基步骤通常是整个有机合成的压轴戏，大部分的有机合成工作都可能因为不能顺利去除保护基而宣布失败。因此，在多种保护基中选择脱除时，一个保护基的脱除不会影响到另一个保护基的脱除就显得十分重要。而碘作为有机合成中的一种催化剂时，其可有效实现这一目标，并且可以对不同醚的保护基进行选择性的脱除。在烷基醚与烷氧基烷基醚中，碘作为催化剂，其能够在不同溶剂中选择性去除对甲氧基苄基醚、三苯甲基醚以及四氢吡喃醚等。总之，在去除的过程中所有反映都将在温和的条件下进行，甚至能够达到很高的反映效率。在硅醚中，碘作为催化剂，在甲醇溶剂中可以选择性去除叔丁基二甲基硅烷基。采用该方法不但能够让产率最大化，而且能够满足条件温和、操作简单等一系列要求。除此之外，缩醚，或者是缩酮在碘的催化下同样可以高效去除保护基。以上就是醚的去保护基反映，可见，碘作为催化剂在其中的应用所发挥的作用不言而喻。

2 酯化与酯交换反映

酯作为化学实验中众多有机化合物的一种，酯在化学实验中不仅可以作为化学反应的溶剂以及某些聚合物的重要单体，而且酯可作为香料。纵观我国以往的酯化与酯交换反映可知，质子酸是该反应中常用的催化剂。虽然质子酸做催化剂能实现两者之间的交换反映，但不可否认的是该反应的转化率非常低，而且存在着很对的副反应问题。例如：给实验设备造成严重的被坏等。然而，碘作为催化剂在其中的应用不仅能够让产率提升，而且能够让反应条件变得十分温和。例如：国外研究学者Ramalinga等人就曾用单质碘作为催化剂，实现了酯化反应和酯基交换反应。

3 亲电取代反应

在天然产物中，二吲哚基甲烷是一种存在相对较多，且具有一系列生活活性的物质。现阶段，二吲哚基甲烷的合成方式已经得到了人们的高度重视，甚至激发了人们对其的研究兴趣。在碘催化作用下，吲哚与醛在室温下将发生钦点取代反应，并合成二吲哚基甲烷。在该反应中其产率不仅较高，而且所需要应用到的反应时间较短。在合成含硫杂环化合物中，芳基与杂环基硫氰化合物是其中非常重要的中间体。碘作为催化剂，芳香醛，或者是杂环化合物在温和的条件按在将发生硫氰化反应，产率同样很高。以上就是，有关人员需要对其加以重视，进而促使碘作为催化剂在有机合成中得到合理的应用，并发挥碘该有的作用，促使我国化学行业发展。此外，因碘属于中性物质，所以碘非常适用于催化对酸敏感物质的化学反应。但就当前我国有关碘催化有机反应的研究可知，其反应机理还不太明确，因此，在后续研究中我们应着重对碘催化有机反应机理这方面。

4 催化含氮化合物合成胺类化合物

根据国外研究学者Bandgar等人的有关实验可知，Bandgar已经用具体的实验证明了各种醛、酮可以与吲哚迅速发生有效的亲电取代反应，并且能够以此为基础合成二吲哚甲烷。当然，这一催化反映中，虽然质子酸能够有效实现对这一反应的催化，但不可否认的是因质子酸的酸活性能较低，有的时候非常容易与反应物中的氮结合在一起，导致整个反应时间较长，产率较低。因此，在实验中Bandgar等人随之发现了碘可以很好的催化这一反应，且能够让产率达到百分百。另外，国外研究学者Phukan等人曾用苯甲醛、氨基甲酸苄酯和烯丙基三甲甚硅烷在碘催化下合成了均烯丙基胺，并在用碘进行催化的时候，让操作显得十分便捷，同时实现很好的产率。

5 结束语

综上所述，碘作为化学元素之一，通过上述对该方面内容的深入研究可知，碘催化有机反应不但有着催化活性较高，用量较少等优势，而且其催化反应能够满足条件问题、选择性好，以及操作便捷等要求。当然，通过研究可知碘作为催化剂在有机合成中的应用仍存在有些许不足，例如：碘不能做回收进行重复使用等。因此，在今后我们还应加大对该方面内容的研究，促使碘作为催化剂能够得到更好的应用。