2-碘酰苯甲酸的性质与化学应用

2-碘酰苯甲酸，简写为IBX，英文名为2-Iodylbenzoic acid，常温常压下为白色至灰白色固体粉末。2-碘酰苯甲酸是有机合成化学中常见的氧化剂，可由邻碘苯甲酸、溴酸钾（或过一硫酸氢钾复合盐）和硫酸为原料制备得到，常用于将醇类物质氧化成相应的醛酮类化合物。值得说明的是该物质对空气和湿气不稳定，在加热时有分解爆炸的危险，建议在通风橱中操作和使用。

基本介绍

2-碘酰苯甲酸于1893年被首先合成，但由于它在多数常见有机溶剂中的溶解性不好，它的应用最初并不是很广泛。1994年 Frigerio 发现它易溶于二甲基亚砜，对醇和邻二醇的氧化效果很好，从而揭开了该物质在有机合成中应用的新篇章。以前曾认为该化合物是易爆的，但它对震动的敏感性可能是由于其中有制备原料溴酸钾残留。商业品2-碘酰苯甲酸中还含有苯甲酸和间苯二甲酸作稳定剂。但是IBX的反应机理尚不明晰，目前大家接受的机理是经所谓超价扭转机理进行的，包括配体交换（取代醇羟基）、扭转及消除三步。然而前人的实验结果和计算结果存在矛盾，深入的机理研究显得尤为重要。另一方面人们发现IBX只能溶解于DMSO，大大限制了IBX的应用，寻找更常用的溶剂或方法进行此类方法将有助于IBX的广泛应用。北京大学深圳研究生院吴云东课题组与佐治亚大学计算量子化学中心Schaefer课题组近期报道了IBX和三氟化硼的配合使用不仅可以提高反应活性，还能使反应在常用的乙睛溶剂中进行，为IBX的广泛应用奠定了基础。[1]

理化性质

2-碘酰苯甲酸是典型的高价碘试剂，与其它高价碘试剂类似，它能用于实现许多官能团转化反应，同时它也能作为单电子氧化试剂参与有机反应。 2-碘酰基苯甲酸(IBX)作为代表性的高价碘试剂，具有反应条件温和、官能团耐受性好、无毒等优点，在氧化醇到醛、氧传递、脱氢等化学反应中有重要的应用。

醇的氧化反应

图1 2-碘酰苯甲酸氧化醇类物质

在一个干燥的反应烧瓶中将胡椒醇(0.15 g)溶解于乙酸乙酯(7 mL, 0.14 M浓度)中，然后往所得的反应混合物中加入3等量的2-碘酰苯甲酸。将产生的悬浮液浸入设置为80°C的油浴中，敞开环境下搅拌产生的悬浮液。反应混合物反应大约反应3.25小时(TLC监测)后，将反应混合物冷却至室温。用一个中等大小的玻璃片过滤反应混合物并用3 × 2ml乙酸乙酯清洗滤饼，所得的滤液在真空下进行浓缩处理即可得到目标产物分子。在DMSO溶剂和室温条件下，该物质可以将伯醇或仲醇高产率地氧化成为相应的醛和酮。它也能作用于肟和对甲苯磺腙腺底物，将它们氧化成为相应的羰基化合物。

酮的脱氢反应

图2 2-碘酰苯甲酸促进的脱氢反应

此外，使用过量2-碘酰苯甲酸试剂，可以将饱和醇和羰基化合物一步转化成为相应的α,β-不饱和羰基化合物，该物质也能用于氧化苄基位官能团，得到苯基酮化合物。该物质还能与特殊不饱和N-芳基酰胺作用，生成特殊杂环化合物，例如δ-内酰胺、环尿烷、羟基胺和氨基糖单元等。近年来，2-碘酰苯甲酸被广泛用于实现含氮化合物和含硫化合物的氧反应，用于制备各种有用的合成前体。[2-3]

化学应用

2-碘酰苯甲酸是有机合成化学中常见的氧化剂，常用于将醇类物质氧化成相应的醛酮类化合物和酮类化合物的脱氢反应，在有机合成化学基础研究和医药化学生产领域中有着广泛的应用。

参考文献

[1] More, Jesse D.; et al Organic Letters (2002), 4(17), 3001-3003.

[2] Heming Jiang, Org. Lett. 2017, 19, 24, 6502–6505.

[3] 覃开云,苏桂发,饶万平,等. 2-碘酰基苯甲酸(2-Iodoxybenzoic acid, IBX)在有机合成中的应用[J].有机化学, 2006, 26(12):8.