叠氮化合物的合成方法（二）

前一期推文《叠氮化合物的合成方法（一）》介绍了使用亲核取代将不同底物转化为叠氮化物的方法。除此之外，还有几个大家常见的人名反应可以合成叠氮化合物。

• 一、Sandmyer reaction: 芳胺与NaN₃或TMSN₃反应
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   该方法是指底物芳胺在强酸性条件下，通过Cu(I)（如CuCl, CuBr, CuCN或KI/NaI等）的催化，可将芳香重氮化物转化为相应的芳香卤代物或芳香氰化物。但在亲核试剂如NaN₃或TMSN₃下同样可以合成需要的芳香叠氮化物，再通过Click reaction与末端炔的衍生物环加成合成稳定的三氮唑衍生物。

   众所周知，由Cu(I)催化的Sandmyer反应将芳胺转化为相应的芳香卤代物或芳香氰化物的反应机理是一个自由基机理过程。而在NaN₃或TMSN₃作用下由重氮盐转化为叠氮化物是一个亲核取代的过程。

• 二、Ullmann / Chan-Lam反应：芳香卤与NaN₃或TMSN₃偶联反应
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   芳香卤化物（ArI, ArBr, ArCl）在Cu(I)/Cu(II)催化下与NaN₃或TMSN₃反应可以合成芳香叠氮化物。同样,芳香硼酸也可以合成（Tetrahedron Letters 48 (2007),3525-3529）芳香叠氮化物。

其反应机理如下图所示：

• 三、环氧化合物的叠氮化反应（叠氮醇）

 环氧化物的叠氮化反应在有机合成中经常用到，一般是先开环，在N₃^-的进攻下生成中间体叠氮醇。在此不得不提到一个经典的有机人名反应——Blum–Ittah反应。反应通式如下图所示：

   环氧化物与NaN₃发生反应的机理是SN2历程，因此常伴有构型翻转。开环后生成中间体叠氮醇A(azido-alcohol)，而N₃^-与三价的膦化合物（如PPh₃）反应生成中间体B(phosphazide)。中间体离去一分子N₂后生成生成亚胺基膦(iminophospholane)中间体C，中间体C中羟基氧原子上的孤对电子进攻发亚胺基膦生成五元环中间体D。最后，中间体D发生SN2反应离去一分子TPPO后生成产物氮杂环丙烷衍生物（化学名称：吖丙啶）其反应机理如下图所示（同Staudinger反应机理类似）：

   值得注意的是，对于一些反应活性比较高的环氧化物，可以直接用10M氨/甲醇溶液作为溶剂直接可将氧原子替换成氮原子，从而合成我们需要的氮杂环丙烷。这种方法既简单又快捷，但往往收率不高。

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