把剧毒的氰化物从实验室里请出去,给绿色噻唑盐腾出了舞台

把剧毒的氰化物从实验室里请出去,给绿色噻唑盐腾出了舞台。以前醛基缩合要靠氰基负离子亲核进攻,虽然它能力强,但毒性大还难保存。1996年,噻唑鎓盐和N杂卡宾接过了这根接力棒。它们就像一把万能钥匙,让反应变得无毒、高效,还能反复使用。这个反应其实跟1960年的Stetter反应有点像,只不过没了氰化物的麻烦。 在这个过程中,羰基被氰基亲核进攻后酸性增强,变成碳负离子再去加另一分子醛。芳环上的取代基就像是跷跷板:吸电子基团会削弱碳负离子的亲核性,给电子基团会降低醛的正电性。只有吸电子和给电子基团混搭的底物才是最理想的搭档。 既然正反应能逆转,那脱水就是制造酮类的好办法,既不需要额外的氧化剂,步骤还很经济。 回顾历史的高光时刻:1932年J. Am. Chem. Soc.报道了安息香缩合;1998年Chem. Pharm. Bull.把噻唑盐推上台面;2003年J. Am. Chem. Soc.实现了不对称催化;2014年Angew. Chem. Int. Ed.更是把反应速度提高了100倍。从简单的苯甲醛到复杂的天然产物,现在合成化学家们的手里有了更环保的底气。 最后说说人物彩蛋:在1872到1941年间的Arthur Lapworth是伦敦金史密斯学院的老师,他最早发现了安息香缩合现象。今天当我们把催化剂换成噻唑盐时,既是在告别毒性,也是在致敬这位苏格兰化学家的远见。 总的来说,无毒催化安息香缩合把剧毒中间体清除出了实验室。它让原子经济和操作安全都达到了极致。未来大家肯定还会继续优化催化剂的结构,争取用更少的量就能得到更高的选择性,而且还能循环使用。绿色化学早就不是一句空话了,它已经变成了每次处理芳香醛缩合时的默认选项。