含有鹵素的化合物具有很多用途，比如：藥物和農(nóng)用化學(xué)品的合成中間體，我們生活中離不開的PVC材料等。含鹵化合物很多特異的價值及其特殊的性質(zhì)是因為其具有極化的碳-鹵鍵，它們是反應(yīng)性來源以及各種合成轉(zhuǎn)化的起點。盡管含鹵化合物很重要，但是含鹵化合物的來源或合成，很多是相當(dāng)?shù)牟唤?jīng)濟或者對環(huán)境相當(dāng)?shù)牟挥押?。從另一個方面來考慮，醇的來源廣泛且易得，如果能找到簡單方便的反應(yīng)讓羥基轉(zhuǎn)化成鹵素，那個這個轉(zhuǎn)化將具有極大的價值。實際上，將羥基用親核取代的方法進行轉(zhuǎn)換也是化學(xué)研究的重要研究方向之一。
醇的經(jīng)典鹵化方法是眾所周知的，主要是通過將醇轉(zhuǎn)化為易于被鹵化物親核試劑置換的中間體來進行。事實上，Mitsunobu反應(yīng)也是一種廣泛使用的方法。然而，由于與偶氮二羧酸鹽相關(guān)的熱危害并且因為它是高度原子低效性，所以它不適合大規(guī)模制備。同樣，無處不在的Appel反應(yīng)，反應(yīng)底物范圍有限，需要四鹵甲烷，并且還會產(chǎn)生大量的waste，所以也不是完美的選擇。Nguyen等人證明N-雜環(huán)卡賓（NHC）和N-鹵代琥珀酰亞胺（NX）可用作伯醇和仲醇的Appel型鹵化反應(yīng)的化學(xué)計量氧化還原試劑，但是該方法不適用于叔醇。最近值得注意的是，硫脲在醇的廣泛的轉(zhuǎn)化中具有重要作用。硫脲衍生物在不對稱反應(yīng)中也被證明是有效的。在此，作者提出了一種直接的方法，使用硫脲和N-鹵代琥珀酰亞胺（NXS）在溫和條件下一步直接將各種醇轉(zhuǎn)化為烷基溴化物和氯化物。試劑的可用性和低成本以及回收琥珀酰亞胺副產(chǎn)物的可能性使得該反應(yīng)非常經(jīng)濟且原子效率高，因此對于學(xué)術(shù)界和工業(yè)生產(chǎn)都是非常重要的且高效的。
作者通過優(yōu)化條件，發(fā)現(xiàn)0.45eq.DMTU，1.5eq.的NXS在0.25M濃度的DCM溶液中可以快速且高產(chǎn)率的將醇羥基轉(zhuǎn)化為鹵素。
作者又給這個反應(yīng)的機理做了解釋，同時還進行了反應(yīng)底物的擴大研究：條件為: Halogenation of alcohols. Conversions were determined by GC?MS. Reaction conditions: alcohol (0.25 M in DCM) and DMTU (0.45
equiv) at r.t., NBS (1.5 equiv., Condition A), NCS (1.5 equiv., Condition B); and irradiation at λ = 350 nm. aGC?MS yields. bAlcohol 1h, NBS (3
equiv), and DMTU (0.9 equiv). cAlcohol 1o (hexane-1,6-diol), NCS (3 equiv), and DMTU (0.9 equiv). d 1H NMR conversion.
在擴大底物范圍研究時，發(fā)現(xiàn)一些官能團與反應(yīng)條件不相容。這些包括碳-碳雙鍵，它們也經(jīng)歷溴化，硫醇（氧化成二硫化物）和堿性胺（反應(yīng)緩慢）；但是發(fā)現(xiàn)吡啶是相容的。底物研究還包括：伯醇，仲醇，叔醇和芐基醇。吸電子和供電子的官能團在芐醇的芳族基團中都是可以容忍的。此外，1e的反應(yīng)還突出了反應(yīng)對酸敏感硼酸酯的耐受性，其可進一步用于Pd催化的偶聯(lián)反應(yīng)。
毫無疑問，這種方法相對于現(xiàn)有方法的主要優(yōu)點是其簡單性和成本的低廉。為了改善該方法的“環(huán)境友好性”，將克級規(guī)模合成化合物2e的琥珀酰亞胺副產(chǎn)物過濾并在溴溶液中溴化以回收。這個額外的步驟使得這種新的反應(yīng)高度原子經(jīng)濟；當(dāng)與溫和的反應(yīng)條件（室溫），廉價的試劑和廣泛的底物范圍相結(jié)合時，揭示了這種重要的合成轉(zhuǎn)化方法的新穎且便利性。
該研究提供一種在非常溫和的條件下以令人驚訝的容易方式使用硫脲催化醇的鹵化的一般途徑。該反應(yīng)可以在許多不同類型的醇上進行，包括伯醇，仲醇和叔醇，并且與多種官能團相容。事實上，醇類是普遍存在的天然產(chǎn)物，硫脲類，NCS和NBS非常便宜，可以批量獲得，安全并且適合工業(yè)放大，并且通過回收獲得的琥珀酰亞胺可以使反應(yīng)具有高原子效率。
來源：漫游藥化
