【OL】室溫下脫羧碘代反應，高效合成伯、仲、叔烷基及橋頭碘代烷烴！

《Iodo-decarboxylation of Aliphatic Carboxylic Acids with PhI(OAc)2 and CHI3 under Ambient Conditions》

Org. Lett. 2025, 27, 17, 4469–4473

烷基碘化物廣泛用于C-C/C-雜原子鍵構建（取代、消除、偶聯反應），是陰離子、自由基、陽離子、卡賓等活性中間體的前體。其具有諸多優勢，包括弱Csp3-I鍵、優異離去能力、低電負性及高軟度（極化性）。現有的合成方法有諸多局限性，如，傳統碘代脫羧法（如Hunsdiecker-Borodin、Kochi、Suárez法）因烷基碘對熱/光敏感、易被氧化分解或發生副反應（酯化/消除），難以合成三級烷基碘（尤其橋頭碘）。雖有改進方法（如Barton酯、光催化NIS脫羧），但仍需加熱（>50°C）或強光照射。

本文了一種溫和實用的方法，在常規環境條件下使用（二乙酰氧基碘）苯和碘仿，通過脫羧碘代反應合成伯、仲和叔烷基碘化物。該方法無需加熱或強光照射，可用于在應變環烷烴的橋頭位點以及具有復雜骨架/官能團的各種烷烴中引入碘原子。

反應條件優化

使用PhI(OAc)?（二乙酸碘苯）和CHI?（碘仿）在環境條件下實現碘代脫羧。

光源：20W熒光燈（優于藍光LED/自然光，黑暗條件不反應）。

碘源：CHI?（產率97%）> CI?（59%）> CH?I?（無效）。

溶劑：PhCF?（97%）> CH?Cl?（74%）> THF（16%）。

氣體環境：需氧氣參與自由基引發（無氧條件反應停止）。

關鍵優勢：室溫、空氣氛圍、常規熒光燈照射，無需加熱/強光。

底物普適性

官能團兼容性高，酯基（1a,1d,1e,1g,1q）、酮（1o）、酰胺（1j）、氨基甲酸酯（1i）、酰亞胺（1n）、磺酰胺（1k,1l）、硝基（1k,1p）、溴（1c）均可以順利反應。

三級碘化物高效轉化，籠狀多環橋頭碘（如降莰烷3a，97%）、雙碘代物（二酸1b/1f→3b/3f）。

敏感結構的化合物也可以順利轉化，環丁基開環傾向底物（1o→3o）無副反應；長鏈烷基（3m）和膽固醇衍生物（3q）無[1,5]氫遷移副反應。

局限性：雙環[1.1.1]戊烷（3d）和芐基衍生物（3p）因高活性分離產率低。

機理研究

自由基途徑證據：1、自由基 捕獲劑（9,10-二氫蒽）顯著抑制反應。2、光開關實驗顯示黑暗期仍反應，表明存在自由基鏈式過程。3、氧氣可以I?光解為·CHI?，引發自由基鏈（無氧條件CHI?穩定）。

推測機理：1、 CHI?光解→·CHI? + O? → 過氧自由基I（·OOCHI?）。2、I進攻PhI(OAc)? → 經自由基交換釋放酰氧自由基II（RCOO·）。3、II脫羧→烷基自由基R· + CHI? → R-I + ·CHI?（鏈傳遞）。

高價碘試劑作用：自由基加速PhI(OAc)?分解（Scheme 1b），支持自由基交換機制。

本研究開發了一種使用易得的PhI(OAc)?和CHI?對伯、仲、叔烷基羧酸進行碘代脫羧的新方法。該脫羧碘代反應在空氣氛圍、室溫和標準頂置熒光燈下順利進行。研究發現，高價碘試劑的自由基誘導反應在脫羧碘代過程中起關鍵作用。該方法適用范圍廣，可制備現有方法難以獲得的烷基碘化物。作者實驗室正在拓展該反應的適用范圍，并將其應用于復雜功能分子的合成。