碘在不饱和化合物转化中的应用

周晓玉

(六盘水师范学院 化学与材料工程学院，贵州 六盘水 553004 )

卤素类催化剂的研究是催化化学的分支领域之一。相对于多数金属催化剂，卤素类催化剂具有成本低、环境污染小、反应条件温和等优势。卤素中，尤其以碘催化体系最受关注，并取得了大量研究成果。

1 碘参与的有机过程

1.1 高价碘的有机过程

近年来，由于碘单质、芳基碘和高价碘等在有机合成中的广泛应用，受到持续关注。其作为一类温和、高效的氧化剂，已经应用于多种官能化转化过程，如三价碘参与的C-N键(图1)、C-C键、C-O键形成及C=C、C≡C不饱和键的活化转化、芳环的氧化脱芳构化、选择性氧化反应等[1-3]。

图1 高价碘参与的氧化胺化反应

碘单质作为一种反应物或催化剂，由于其自身的电子性质和结构，导致能够与C=C双键、C≡C叁键、C=O羰基等不饱和键相互作用，引起不饱和键的电子性质改变，起到活化作用，有利于其官能化转化。

1.2 碘单质参与的有机过程

利用碘的活化和参与作用，可以选择性制备异喹啉、吲哚等骨架结构的芳香杂环化合物，如图2所示[4-5]。

图2 碘参与杂环化合物的合成

2 碘催化的有机过程

2.1 碘催化C=C、C≡C不饱和键活化转化

单质碘催化剂，可用于催化烯烃的加成胺化、Iso-Nazarov环化、烯炔加成等反应过程，如图3所示[6-8]。

图3 碘催化不饱和键的活化转化

2.2 碘催化C-H键转化

图4 碘催化C-H键胺化和偶氮化反应

在单质碘催化作用下，可实现sp3 C-H键的分子内胺化、吲哚3-H与肼的偶氮化反应过程，用于制备五元含氮杂环化合物或其官能化，如图4所示[9-10]。

3 碘催化体系研究展望

近二十年，高价碘参与的有机转化过程研究取得了蓬勃的发展，成为众多化学家研究的焦点。碘催化化学，尤其是关于单质碘催化化学的研究，尚未形成系统性的理论体系，需开展更多创新性的研究工作，助力这一领域的发展。