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• 卤代腙在碱的作用下生成1, 3-偶极子腈亚胺^[1], 可与碳碳双键、碳碳叁键、碳氧双键、碳氮双键以及碳氮叁键等发生[3+2]^[2]、[3+3]^[3]和[3+4]^[4]环加成反应, 生成各种含氮的五元、六元及七元杂环化合物等.此外, 卤代腙也能与有机金属试剂发生偶联反应生成结构复杂的酮腙类化合物, 而这些酮腙又是合成具有生物活性的杂环化合物的重要原料^[5].因此, 卤代腙在杂环化合物的合成中占有重要地位.目前, 卤代腙的合成通常是通过腙、酰腙、酰肼或重氮盐的卤化反应而获得^[5].在氯代芳腙的制备中, 常用的氯化试剂有氯气、五氯化磷、二氯亚砜、四氯化碳、N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)^[1c]等.其中, N-氯代琥珀酰亚胺是较好的氯源, 其他氯源都存在反应选择性差, 副反应多, 反应条件苛刻等缺陷^[6].因此, 探索一种更为简便、高效的合成氯代芳腙的方法仍然十分必要.

  三氯异氰尿酸(简称TCCA)已被广泛应用于饮用水处理、游泳池消毒、食品防腐和羊毛的非缩水处理等家庭生活和工业生产中^[7], 具有安全性好、易于操作、耐储存及价格低廉等优点.在全球范围内, 三氯异氰尿酸的生产规模年产可达十万吨左右.在有机合成中, 三氯异氰尿酸主要作为高效、稳定的氯化试剂^[8]和氧化剂^[9].在三氯异氰尿酸作为氯源的氯化反应中, 其分子中的高氯含量(45.8%)使反应具有很好的原子经济性; 副产物异氰尿酸易于分离, 又可用于重新生产三氯异氰尿酸, 符合绿色化学的原理.因此, 三氯异氰尿酸在有机合成中有广泛的应用.本文报道以三氯异氰尿酸为固体氯源, 通过腙与三氯异氰尿酸的反应合成氯代腙的新方法.由于含三氟甲基的有机物在医药、农药和材料科学领域中有广泛应用, 通过三氟乙醛芳腙与三氯异氰尿酸的反应也合成了三氟乙酰氯芳腙化合物, 期望为合成含三氟甲基的化合物提供一种三氟甲基合成砌块.

  1.   结果与讨论

  1.1   TCCA促进下腙的氯化反应研究

  首先, 尝试了苯甲醛苯腙(1a) (1.0 equiv.)、TCCA 2 (0.4 equiv.)与二甲硫醚(3) (1.2 equiv.)的反应^[6].结果发现, 在二氯甲烷溶剂中, 0 ℃条件下, 反应170 min后以51%的收率得到了目标产物4a.为了进一步提高目标产物4a的产率, 该反应的物料比进行了优化(表 1, Entries 1~3).研究表明, 苯甲醛苯腙(1a)、TCCA (2)和二甲硫醚(3)的物质的量的比为1:0.8:2.4时, 目标产物4a的产率可达到75%, 且反应时间大大缩短, 仅在50 min内即可完成(表 1, Entry 3).然后, 在此条件下对该反应的温度进行了考察(表 1, Entries 4~6).当降低反应温度为-15 ℃时, 对目标产物4a的产率影响不大, 但是反应时间增加; 当提高反应温度到室温时, 反应时间虽然缩短为30 min, 但是目标产物4a的产率也没有提高.值得高兴的是:当反应在0~25 ℃进行时, 目标产物4a的产率可以提高到82%, 反应仅需40 min (表 1, Entry 6).最后, 考察了溶剂对反应的影响(表 1, Entries 7~12).结果发现, 氯代溶剂1, 2-二氯乙烷和三氯甲烷对该反应也是有利的(表 1, Entries 7~8);其他溶剂如乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃、丙酮等对该反应不利.为了探索该氯化反应的反应机理, 做了一个对照试验, 即在不添加二甲硫醚3的情况下, 尝试了苯甲醛苯腙1a与TCCA 2的反应, 没有得到目标产物4a (表 1, Entry 13), 说明在TCCA促进下芳腙的氯代反应中, 二甲硫醚是必不可少的.因为在该反应中, TCCA首先与二甲硫醚形成锍盐^[6]之后才能与苯腙发生氯代反应(详见第1.3节反应机理部分).综上所述, 合成目标产物4a的最佳反应条件为:苯甲醛苯腙(1a)、TCCA (2)和二甲硫醚(3)的物质的量的比为1:0.8:2.4, 溶剂为二氯甲烷, 反应温度为0~25 ℃, 反应时间为40 min.

  表 1

  

  表 1  氯化反应的条件优化^a

  Table 1.  Optimization of chlorination reaction conditions

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  Entry	Molar ratio of 1a/2/3	Solvent	Temp./℃	Time/min	Isolated yield/% of 4a
  1	1.0/0.4/1.2	CH2Cl2	0	170	51 (80b)
  2	1.0/0.6/1.8	CH2Cl2	0	170	77
  3	1.0/0.8/2.4	CH2Cl2	0	50	75
  4	1.0/0.8/2.4	CH2Cl2	0~－15	80	73
  5	1.0/0.8/2.4	CH2Cl2	0~25	30	74
  6	1.0/0.8/2.4	CH2Cl2	0~25	40	82
  7	1.0/0.8/2.4	DCE	0~25	40	78
  8	1.0/0.8/2.4	CHCl3	0~25	40	80
  9	1.0/0.8/2.4	THF	0~25	40	Trace
  10	1.0/0.8/2.4	CH3CN	0~25	40	38 (77c)
  11	1.0/0.8/2.4	Acetone	0~25	40	Trace
  12	1.0/0.8/2.4	Ethyl acetate	0~25	40	14 (72d)
  13	1.0/0.8/0	CH2Cl2	0~25	40	0
  a All reactions were carried out by using 0.5 mmol of 1a, and 4 mL of solvent; b Based on 64% conversion of 1a; c Based on 50% conversion of 1a; d Based on 19% conversion of 1a.

  为了探索该反应的适应性, 在上述最佳反应条件下, 对各种腙的氯化反应情况进行了考察, 结果列于表 2.首先对各种取代的苯甲醛与苯肼形成的苯腙进行了拓展, 发现苯甲醛的苯环上的取代基的电子性质对该反应的影响不大, 不管取代基是供电子的还是吸电子的, 所得氯代芳腙的产率都在62%以上(4b~4j).但是取代基在苯环上的位置对反应有较大影响.例如, 当4-甲基苯甲醛和3-甲基苯甲醛形成的苯腙反应时, 所得氯代芳腙4b和4c的产率分别为80%和79%, 而2-甲基苯甲醛形成的苯腙却不发生反应, 没有得到目标产物; 当4-氯苯甲醛和3-氯苯甲醛形成的苯腙反应时, 所得氯代芳腙4f和4g的产率分别为83%和77%, 但是2-氯苯甲醛形成的苯腙反应时, 4h的产率降低为64%.当2-萘甲醛和2-呋喃甲醛形成的苯腙作为底物反应时, 4k和4l的产率分别为78%和74%.对于苯甲醛和各种取代的苯肼形成的芳腙, 反应都能顺利进行, 并以良好产率得到目标产物(4m~4p).对于各种取代的苯甲醛和取代的苯肼形成的芳腙来说, 反应也能发生, 但是产物产率有所降低(4q~4t).最后, 对脂肪族醛与苯肼形成的苯腙也尝试了该反应.例如当肉桂醛和苯丙醛形成的苯腙反应时, 4u和4v的产率分别为74%和76%.环戊基甲醛和环己基甲醛形成的苯腙也能顺利进行反应, 所得产物4w和4x的产率依次为58%和64%.然而, 开链脂肪醛, 如乙醛和2, 2-二甲基丙醛形成的苯腙作为底物时, 反应体系复杂, 没有得到相应的氯代腙.此外, 乙肼、叔丁基肼和环己基肼分别与苯甲醛形成的苯甲醛乙腙、苯甲醛叔丁腙和苯甲醛环己基腙也尝试了该氯化反应, 遗憾的是反应都没有发生.

  表 2

  

  表 2  腙的适用范围^a

  Table 2.  Substrate scope of hydrazones

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  1.2   TCCA促进下三氟乙醛芳腙的氯化反应研究

  在上述研究结果及文献报道基础上^[10], 我们又探索了TCCA促进下三氟乙醛芳腙的氯化反应, 得到了一些三氟乙酰氯芳腙化合物.从表 3可以看出, 不论三氟乙醛芳腙的苯环上连有吸电子基团还是供电子基团, 氯化反应都能顺利进行, 并且以较好产率得到了目标化合物6, 但是苯环上连有吸电子基的三氟乙醛芳腙比连有供电子基的反应产率高.例如苯环上连有氟原子和硝基的三氟乙醛芳腙作为底物反应时, 所得产物6g和6h的产率分别可达86%和82%;而苯环上连有甲基和甲氧基的三氟乙醛芳腙作为底物反应时, 所得产物6b和6c的产率分别只有71%和65%.

  表 3

  

  表 3  三氟乙醛芳腙的适用范围^a

  Table 3.  Substrate scope of N-aryltrifluoroacetohydrazones

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  1.3   反应机理探讨

  在文献报道^{[6, 11]}和实验结果基础上, 我们认为TCCA促进下芳腙的氯化反应的反应机理如Scheme 1所示.以苯甲醛苯腙(1a)的反应为例.首先, TCCA (2)与二甲硫醚(3)作用生成TCCA的锍盐7, 锍盐7与苯甲醛苯腙(1a)发生反应生成TCCA的锍盐8和苯甲醛苯腙的锍盐9. TCCA的锍盐8继续与苯甲醛苯腙(1a)反应生成锍盐9, 同时锍盐8变成锍盐10, 锍盐10再与苯甲醛苯腙(1a)反应生成锍盐9和异氰尿酸11.然后, 生成的苯甲醛苯腙的锍盐9脱去二甲硫醚(3)变成苄基碳正离子12, 氯负离子与此碳正离子结合生成偶氮化合物13, 13再经过互变异构生成苯甲酰氯苯腙4a.

  图式 1

  

  图式 1.  可能的反应机理

  Scheme 1.  Proposed mechanism

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  2.   结论

  综上所述, 本文以安全、高效的三氯异氰尿酸作为固体氯源, 实现了芳腙和三氟乙醛芳腙的氯化反应, 以较好产率得到了一系列氯代芳腙和三氟乙酰氯芳腙化合物.该方法与文献报道^{[6, 10]}的方法相比, 具有反应条件温和、反应时间短、易于操作、氯源稳定、价格低廉等特点, 提供了一种合成氯代芳腙及三氟乙酰氯芳腙的新方法.同时, 该方法也扩大了三氯异氰尿酸作为氯化试剂在有机合成中的应用范围.

  3.   实验部分

  3.1   仪器与试剂

  NMR用BRUKER PT jxf790425AM 400 MHz或Agilent DD₂ 600 MHz型核磁共振仪测定, 以氘代氯仿作为溶剂, TMS为内标; 高分辨质谱用Bruker APEXII傅里叶变换离子回旋共振质谱仪测定, ESI源; 质谱用Thermo Trace-DSQ气相色谱质谱联用仪测定, EI源; 熔点测定用显微熔点测定仪测定, 温度未较正.

  实验中所用起始原料化合物1a~1x均是根据文献自制^[12], 5a~5h均是根据文献自制^[13]; 所用试剂均是国产分析纯级试剂.

  3.2   实验方法

  3.2.1   化合物4的合成

  在25 mL的圆底烧瓶中, 冰浴下依次加入TCCA (0.4 mmol, 93 mg)、二氯甲烷(2 mL)、二甲硫醚(3) (1.2 mmol, 74 mg)并搅拌20 min, 出现大量白色乳浊物.然后将苯甲醛苯腙(1a) (0.5 mmol, 98 mg)溶于二氯甲烷(2 mL)并加入到上述混合物中, 搅拌反应5 min后, 再将圆底烧瓶移至室温下反应15 min, 薄层色谱(TLC)监测反应完全.向反应体系中加蒸馏水(10 mL)淬灭反应, 用乙酸乙酯萃取(10 mL×3), 分出有机相, 再用饱和氯化钠水溶液(10 mL)洗涤, 无水硫酸镁干燥, 抽滤, 减压除去溶剂.残留物进行柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝30:1]分离得苯甲酰氯苯腙(4a):白色晶体, 94 mg, 产率82%. m.p. 127~129 ℃(文献值^[11]: 127~128 ℃); ¹HNMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 8.03 (s, 1H), 7.92 (d, J=7.2 Hz, 2H), 7.29~7.41 (m, 5H), 7.17 (d, J=7.2 Hz, 2H), 6.94 (t, J=6.0 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.5, 134.6, 129.5, 129.3, 128.5, 126.5, 124.8, 121.3, 113.6; HRMS (ESI) calcd for C₁₃H₁₁ClN₂Na[M+Na]⁺ 253.0503, found 253.0502.

  化合物4b~4x的合成方法同4a.

  (4-甲基苯基)甲酰氯苯腙(4b):白色晶体, 98 mg, 产率80%. m.p. 134~136 ℃(文献值^[14]: 133~134 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.98 (s, 1H), 7.80 (d, J=7.8 Hz, 2H), 7.30 (t, J=8.4 Hz, 2H), 7.16~7.21 (m, 4H), 6.93 (t, J=7.2 Hz, 1H), 2.38 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.6, 139.5, 131.9, 129.5, 129.3, 126.5, 125.1, 121.1, 113.5, 21.4; HRMS (ESI) calcd for C₁₄H₁₄Cl- N₂ [M+H]⁺ 245.0846, found 245.0838.

  (3-甲基苯基)甲酰氯苯腙(4c):白色晶体, 96 mg, 产率79%. m.p. 73~75 ℃(文献值^[2e]: 74~76 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 8.01 (s, 1H), 7.71 (d, J=6.8 Hz, 2H), 7.26~7.32 (m, 3H), 7.15~7.17 (m, 3H), 6.93 (t, J=7.2 Hz, 1H), 2.40 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.6, 138.2, 134.6, 130.2, 129.5, 128.4, 127.1, 125.1, 123.9, 121.3, 113.6, 21.6; HRMS (ESI) calcd for C₁₄H₁₄Cl- N₂ [M+H]⁺ 245.0840, found 245.0833..

  (4-甲氧基苯基)甲酰氯苯腙(4e):白色晶体, 80 mg, 产率62%. m.p. 116~117 ℃(文献值^[2e]: 116~118 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.93 (s, 1H), 7.85 (d, J=9.0 Hz, 2H), 7.30 (t, J=7.2 Hz, 2H), 7.15 (d, J=8.4, 2H), 6.91~6.93 (m, 3H), 3.84 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 160.7, 143.7, 129.5, 128.1, 127.3, 124.9, 121.0, 113.9, 113.4, 55.6; HRMS (ESI) calcd for C₁₄H₁₄ClN₂O [M+H]⁺ 261.0795, found 261.0794.

  (4-氯苯基)甲酰氯苯腙(4f):黄色晶体, 110 mg, 产率83%. m.p. 143~145 ℃(文献值^[2e]: 142~144 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 8.03 (s, 1H), 7.84 (d, J=9.0 Hz, 2H), 7.37 (d, J=9.0 Hz, 2H), 7.31 (t, J=7.2 Hz, 2H), 7.16 (d, J=7.8 Hz, 2H), 6.95 (t, J=7.2 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.3, 135.3, 133.2, 129.6, 128.8, 127.7, 123.7, 121.6, 113.7; HRMS (ESI) calcd for C₁₃H₁₁- Cl₂N₂ [M+H]⁺ 265.0299, found 265.0305.

  (3-氯苯基)甲酰氯苯腙(4g):粉红色晶体, 102 mg, 产率77%. m.p. 66~68 ℃(文献值^[2e]: 66~68 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 8.06 (s, 1H), 7.89 (s, 1H), 7.78 (t, J=3.6 Hz, 1H), 7.30~7.34 (m, 4H), 7.17 (d, J=8.0 Hz, 2H), 6.96 (t, J=7.2 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.1, 136.3, 134.7, 129.7, 129.6, 129.2, 126.4, 124.6, 123.1, 121.7, 113.7; HRMS (ESI) calcd for C₁₃H₁₀- Cl₂N₂Na [M+Na]⁺ 287.0113, found 287.0118.

  (2-氯苯基)甲酰氯苯腙(4h):白色晶体, 84 mg, 产率64%. m.p. 63~65 ℃(文献值^[2e]: 62~64 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 8.05 (s, 1H), 7.58~7.59 (m, 1H), 7.43~7.45 (m, 1H), 7.27~7.31 (m, 4H), 7.14 (d, J=7.8 Hz, 2H), 6.93 (t, J=7.2 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.2, 134.3, 133.0, 131.4, 130.7, 130.4, 129.5, 126.8, 121.5, 120.5, 113.6; HRMS (ESI) calcd for C₁₃H₁₁- Cl₂N₂ [M+H]⁺ 265.0299, found 265.0301.

  (4-溴苯基)甲酰氯苯腙(4i):黄色晶体, 118 mg, 产率76%. m.p. 147~148 ℃(文献值^[2e]: 146~148 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 8.03 (s, 1H), 7.77 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.52 (d, J=9.0 Hz, 2H), 7.31 (t, J=8.4 Hz, 2H), 7.16 (d, J=7.2 Hz, 2H), 6.95 (t, J=7.2 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.2, 133.6, 131.7, 129.6, 127.9, 123.7, 123.5, 121.6, 113.6. HRMS (ESI) calcd for C₁₃H₁₀ClN₂[M－Br]⁺ 229.0527, found 229.0527.

  (4-三氟甲基苯基)甲酰氯苯腙^[2a](4j):黄色晶体, 120 mg, 产率80%. m.p. 122~124 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 8.13 (s, 1H), 8.01 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.64 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.33 (t, J=8.4 Hz, 2H), 7.18 (d, J=7.8 Hz, 2H), 6.98 (t, J=7.2 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.0, 137.8, 130.8 (q, J_C—F＝32.3 Hz), 129.6, 126.6, 125.5 (q, J_C—F＝3.8 Hz), 124.1 (q, J_C—F＝270.6 Hz), 123.1, 121.9, 113.8; ¹⁹F NMR (MHz, CDCl₃) δ: 63.1.

  2-萘甲酰氯苯腙(4k):白色晶体, 109 mg, 产率78%. m.p. 136~138 ℃(文献值^[2e]: 136~138 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 8.25 (s, 1H), 8.10~8.12 (m, 2H), 7.87~7.89 (m, 1H), 7.80~7.82 (m, 2H), 7.47~7.51 (m, 2H), 7.32 (t, J=8.4 Hz, 2H), 7.21 (d, J=7.8 Hz, 2H), 6.95 (t, J=7.2 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.4, 133.7, 133.2, 132.0, 129.5, 128.7, 128.2, 127.8, 127.0, 126.7, 126.5, 125.1, 123.6, 121.4, 113.6; HRMS (ESI) calcd for C₁₇H₁₃ClN₂Na [M+Na]⁺ 303.0659, found 303.0646.

  2-呋喃甲酰氯苯腙(4l):棕褐色晶体, 81 mg, 产率74%. m.p. 78~80 ℃(文献值^[2e]: 76~78 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.92 (s, 1H), 7.49 (m, 1H), 7.30 (t, J=8.4 Hz, 2H), 7.15 (d, J=7.8 Hz, 2H), 6.94 (t, J=7.2 Hz, 1H), 6.74 (d, J=2.4 Hz, 1H), 6.47~6.48 (s, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 148.0, 144.0, 143.2, 129.5, 121.4, 116.1, 113.6, 111.8, 110.9; HRMS (ESI) calcd for C₁₁H₁₀ClN₂O [M+H]⁺ 221.0482, found 221.0476.

  苯甲酰氯-(4-甲基)苯腙(4m):白色晶体, 97 mg, 产率79%. m.p. 83~85 ℃(文献值^[2e]: 84~86 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.96 (s, 1H), 7.90~7.92 (m, 2H), 7.33~7.40 (m, 3H), 7.07~7.11 (m, 4H), 2.30 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 141.3, 134.7, 130.6, 130.0, 129.2, 128.5, 126.5, 124.2, 113.6, 20.8.

  苯甲酰氯-(2-甲基)苯腙(4n):白色晶体, 85 mg, 产率69%. m.p. 66~68 ℃(文献值^[6]: 65~66 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.93~7.96 (m, 3H), 7.53 (d, J=8.4 Hz 1H), 7.35~7.42 (m, 3H), 7.22 (t, J=7.8 Hz, 1H), 7.12 (d, J=7.2 Hz, 1H), 6.87 (t, J=7.8 Hz, 1H), 2.30 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 141.4, 134.6, 130.7, 129.4, 128.6, 127.5, 126.6, 125.7, 121.3, 120.9, 113.4, 17.0.

  苯甲酰氯-(4-溴)苯腙(4o):白色晶体, 113 mg, 产率73%. m.p. 107~108 ℃(文献值^[2e]: 108~110 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 8.02 (s, 1H), 7.90~7.91 (m, 2H), 7.36~7.42 (m, 5H), 7.05 (d, J=9.0 Hz, 2H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 142.6, 134.3, 132.3, 129.6, 128.6, 126.6, 125.8, 115.2, 113.3.

  苯甲酰氯-(3-溴)苯腙(4p):白色晶体, 121 mg, 产率78%. m.p. 92~94 ℃(文献值^[15]: 90~93 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 8.03 (s, 1H), 7.90~7.93 (m, 2H), 7.38~7.44 (m, 4H), 7.15 (t, J=8.0 Hz, 1H), 7.03~7.06 (m, 2H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 144.7, 134.3, 130.8, 129.7, 128.6, 126.7, 126.2, 124.1, 123.5, 116.6, 112.2.

  (4-氯苯基)甲酰氯-(3'-甲基)苯腙(4q):白色晶体, 78 mg, 产率56%. m.p. 81~83 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.98 (s, 1H), 7.83 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.36 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.19 (t, J=7.8 Hz, 1H), 6.98 (s, 1H), 6.96 (d, J=7.8 Hz, 1H), 6.77 (d, J=7.2 Hz, 1H), 2.36 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.2, 139.5, 135.2, 133.1, 129.4, 128.7, 127.6, 123.4, 122.4, 114.2, 110.8, 21.8; HRMS (ESI) calcd for C₁₄H₁₃Cl₂N₂ [M+H]⁺ 279.0450, found 279.0443.

  (4-氯苯基)甲酰氯-(3'-溴)苯腙(4r):白色晶体, 91 mg, 产率53%. m.p. 118~120 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.98 (s, 1H), 7.81 (d, J=9.0 Hz, 2H), 7.33~7.36 (m, 3H), 7.13 (t, J=8.4 Hz, 1H), 7.04~7.05 (m, 1H), 6.99~7.01 (m, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 144.4, 135.6, 132.7, 130.8, 128.8, 127.8, 124.9, 124.3, 123.5, 116.5, 112.2; GC-MS (EI 70 eV) m/z (%): 344 (64, [M+2]⁺), 342 (42, M⁺), 306 (37, [M－Cl－H]⁺), 227 (37, [M－Br－Cl－H]⁺), 169 (65, C₆H₄BrN⁺), 90 (100, C₆H₄N⁺).

  (4-甲氧基苯基)甲酰氯-(3'-甲基)苯腙(4s):白色晶体, 65 mg, 产率47%. m.p. 119~121 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.83~7.88 (m, 3H), 7.10 (d, J=8.4 Hz, 2H), 7.06 (d, J=8.4 Hz, 2H), 6.92 (d, J=9.0 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H), 2.30 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 160.9, 137.5, 130.7, 129.7, 128.7, 128.2, 117.7, 114.6, 114.0, 55.6, 20.5; HRMS (ESI) calcd for C₁₅H₁₅ClN₂ONa [M+Na]⁺ 297.0765, found 297.0768.

  (4-甲氧基苯基)甲酰氯-(3'-溴)苯腙(4t):白色晶体, 70 mg, 产率41%. m.p. 125~127 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 7.93 (s, 1H), 7.85 (d, J=9.2 Hz, 2H), 7.36 (t, J=1.6 Hz, 1H), 7.14 (t, J=8.0 Hz, 1H), 7.00~7.04 (m, 2H), 6.93 (d, J=8.8 Hz, 2H), 3.85 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 161.0, 145.0, 130.7, 128.2, 126.9, 126.2, 123.8, 123.5, 116.4, 114.0, 112.1, 55.6; HRMS (ESI) calcd for C₁₄H₁₂BrClN₂ONa [M+Na]⁺ 360.9714, found 360.9710.

  肉桂基甲酰氯苯腙(4u):黄色晶体, 95 mg, 产率74%. m.p. 151~153 ℃(文献值^[6]: 149~151 ℃); ¹H NMR (CDCl₃, 400 MHz) δ: 8.04 (s, 1H), 7.50 (d, J=7.6 Hz, 2H), 7.28~7.38 (m, 5H), 7.08~7.14 (m, 3H), 6.92~7.00 (m, 2H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.1, 136.2, 133.5, 129.5, 129.0, 128.6, 127.1, 126.2, 123.5, 121.5, 113.6; HRMS (ESI) calcd for C₁₅H₁₄ClN₂ [M+H]⁺257.0840, found 257.0834.

  苯乙基甲酰氯苯腙^[6](4v):无色油状液体, 99 mg, 产率76%. ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.61 (s, 1H), 7.29 (t, J=7.2 Hz, 2H), 7.19~7.26 (m, 5H), 7.01 (d, J=7.8 Hz, 2H), 6.88 (t, J=7.2 Hz, 1H), 3.04 (t, J=7.2 Hz, 2H), 2.91~2.93 (m, 2H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 143.9, 140.4, 129.4, 128.6, 128.6, 126.6, 126.4, 120.8, 113.3, 40.7, 33.1.

  环戊基甲酰氯苯腙(4w):淡黄色油状液体, 64 mg, 产率58%. ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.60 (s, 1H), 7.25 (t, J=8.4 Hz, 2H), 7.03 (d, J=7.8 Hz, 2H), 6.87 (t, J=7.8 Hz, 1H), 3.02~3.08 (m, 1H), 1.85~1.96 (m, 4H), 1.72~1.79 (m, 2H), 1.59~1.66 (m, 2H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 144.2, 131.6, 129.4, 120.6, 113.2, 48.5, 30.9, 25.4.

  环己基甲酰氯苯腙^[2f](4x):淡黄色油状液体, 75 mg, 产率64%. ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.60 (s, 1H), 7.24 (t, J=9.0 Hz, 2H), 7.02 (d, J=7.2 Hz, 2H), 6.86 (t, J=7.2 Hz, 1H), 2.48~2.53 (m, 1H), 2.02 (d, J=13.2 Hz, 2H), 1.80~1.83 (m, 2H), 1.67~1.70 (m, 1H), 1.48~1.54 (m, 2H), 1.19~1.36 (m, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 144.2, 132.1, 129.4, 120.5, 113.2, 47.2, 30.9, 26.1, 25.8.

  3.2.2   化合物6的合成

  在25 mL的圆底烧瓶中, 依次加入三分之一的TCCA (0.2 mmol, 47 mg)、N, N-二甲基甲酰胺(3 mL)、三氟乙醛苯腙(5a) (0.5 mmol, 94 mg), 室温下搅拌上述反应混合物5 min后, 再加入剩余的TCCA, 继续搅拌. TLC监测15 min反应完全.此时, 向反应体系中加水(10 mL)淬灭反应, 用乙酸乙酯萃取(10 mL×3), 有机相依次用蒸馏水洗涤(10 mL×3), 饱和氯化钠水溶液(10 mL)洗涤, 无水硫酸镁干燥, 抽滤, 减压除去溶剂.残留物进行柱层析[V(石油醚):V(乙酸乙酯)＝20:1]分离得三氟乙酰氯苯腙^[10](6a).淡黄色油状液体, 94 mg, 产率84%. ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 8.02 (s, 1H), 7.32 (t, J=7.8 Hz, 2H), 7.13 (d, J=7.8 Hz, 2H), 7.03 (t, J=7.2 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 141.5, 129.7, 123.2, 118.5 (q, J_C—F＝268.5 Hz), 114.3, 104.0 (q, J_C—F＝43.5 Hz); ¹⁹F NMR (376 MHz, CDCl₃) δ: 68.2.

  化合物6b~6h的合成方法同6a.

  三氟乙酰氯-(4-甲基)苯腙(6b):淡红色油状液体, 84 mg, 产率71%. ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.95 (s, 1H), 7.12 (d, J=7.8 Hz, 2H), 7.03 (d, J=8.4 Hz, 2H), 2.31 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 139.5, 132.6, 130.1, 118.7 (q, J_C—F＝270 Hz), 114.1, 110.9 (q, J_C—F＝43.5 Hz), 20.8; ¹⁹F NMR (376 MHz, CDCl₃) δ: 68.1; GC-MS (EI 70 eV) m/z (%): 238 (28, [M+2]⁺), 236 (92, M⁺), 106 (100, C₆H₄CH₃NH⁺), 91 (7, C₆H₄CH₃⁺), 69 (6, CF₃⁺).

  三氟乙酰氯-(4-甲氧基)苯腙^[16](6c):淡红色油状液体, 82 mg, 产率65%. ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.90 (s, 1H), 7.06~7.08 (m, 2H), 6.86~6.89 (m, 2H), 3.79 (s, 3H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 155.8, 135.6, 118.7 (q, J_C—F＝268.5 Hz), 115.5, 114.9, 110.6 (q, J_C—F＝43.5 Hz), 55.8; ¹⁹F NMR (376 MHz, CDCl₃) δ: 68.0.

  三氟乙酰氯-(4-溴)苯腙^[16](6d):淡黄色油状液体, 127 mg, 产率84%. ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.99 (s, 1H), 7.42~7.44 (m, 2H), 7.01~7.04 (m, 2H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 140.9, 132.6, 118.5 (q, J_C—F＝270.0 Hz), 115.8, 115.4, 112.6 (q, J_C—F＝43.5 Hz); ¹⁹F NMR (376 MHz, CDCl₃) δ: 68.3.

  三氟乙酰氯-(3-溴)苯腙(6e):淡红色油状液体, 116 mg, 产率77%. ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.97 (s, 1H), 7.32 (t, J=1.8 Hz, 1H), 7.13~7.18 (m, 2H), 7.03 (dt, J=7.8, 1.8 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 Hz) δ: 142.8, 130.8, 125.8, 123.3, 118.3 (q, J_C—F＝270.0 Hz), 117.0, 112.9 (q, J_C—F＝42.0 Hz), 112.6; ¹⁹F NMR (376 MHz, CDCl₃) δ: 68.4; GC-MS (EI 70 eV) m/z (%): 304 (24, [M+4]⁺), 302 (100, [M+2]⁺), 300 (77, M⁺), 186 (24, [M－Br－Cl]⁺), 170 (30, C₆H₄BrNH⁺), 91 (60, C₆H₄NH⁺).

  三氟乙酰氯-(2-溴)苯腙(6f):淡黄色油状液体, 110 mg, 产率73%. ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 8.55 (s, 1H), 7.48 (td, J=8.4, 1.2 Hz, 2H), 7.30 (t, J=7.8 Hz, 1H), 6.89 (td, J=7.8, 1.8 Hz, 1H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 138.8, 132.7, 129.0, 123.7, 118.5 (q, J_C—F＝271.5 Hz), 115.7, 114.2 (q, J_C—F＝43.5 Hz), 108.5; ¹⁹F NMR (376 MHz, CDCl₃) δ: 68.4; GC-MS (EI 70 eV) m/z (%): 304 (25, [M+4]⁺), 302 (100, [M+2]⁺), 300 (85, M⁺), 186 (9, [M－Br－Cl]⁺), 170 (44, C₆H₄BrNH⁺), 91 (71, C₆H₄NH⁺).

  三氟乙酰氯-(4-氟)苯腙(6g):淡红色油状液体, 103 mg, 产率86%. ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 7.96 (s, 1H), 7.08~7.11 (m, 2H), 7.01~7.05 (m, 2H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 158.9 (d, J_C—F＝240.0 Hz), 138.0 (d, J_C—F＝1.5 Hz), 118.6 (q, J_C—F＝270.0 Hz), 116.3 (d, J_C—F＝22.5 Hz), 115.4 (d, J_C—F＝7.5 Hz), 111.8 (q, J_C—F＝46.5 Hz); ¹⁹F NMR (376 MHz, CDCl₃) δ: 68.3, 121.3; GC-MS (EI 70 eV) m/z (%): 242 (25, [M+2]⁺), 240 (67, M⁺), 185 (6, [M－Br－Cl－H]⁺), 110 (100, C₆H₄FNH⁺), 95 (7, C₆H₄F⁺), 69 (7, CF₃⁺).

  三氟乙酰氯-(4-硝基)苯腙(6h):淡黄色固体, 110 mg, 产率82%. m.p. 131~133 ℃; ¹H NMR (CDCl₃, 600 MHz) δ: 8.44 (s, 1H), 8.22~8.25 (m, 2H), 7.25~7.27 (m, 2H); ¹³C NMR (CDCl₃, 150 MHz) δ: 146.9, 142.9, 126.0, 118.2 (q, J_C—F＝270.0 Hz), 115.8 (q, J_C—F＝43.5 Hz), 113.9; ¹⁹F NMR (376 MHz, CDCl₃) δ: 68.7; HRMS (ESI) calcd for C₈H₅ClF₃N₃O₂Na [M+Na]⁺ 289.9915, found 289.9915.

  辅助材料(Supporting Information)  所合成产物的¹H NMR和¹³C NMR谱图.这些材料可以免费从本刊网站(http://sioc-journal.cn/)上下载.

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• 

  图式 1  可能的反应机理

  Scheme 1  Proposed mechanism

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  表 1  氯化反应的条件优化^a

  Table 1.  Optimization of chlorination reaction conditions

  Entry	Molar ratio of 1a/2/3	Solvent	Temp./℃	Time/min	Isolated yield/% of 4a
  1	1.0/0.4/1.2	CH2Cl2	0	170	51 (80b)
  2	1.0/0.6/1.8	CH2Cl2	0	170	77
  3	1.0/0.8/2.4	CH2Cl2	0	50	75
  4	1.0/0.8/2.4	CH2Cl2	0~－15	80	73
  5	1.0/0.8/2.4	CH2Cl2	0~25	30	74
  6	1.0/0.8/2.4	CH2Cl2	0~25	40	82
  7	1.0/0.8/2.4	DCE	0~25	40	78
  8	1.0/0.8/2.4	CHCl3	0~25	40	80
  9	1.0/0.8/2.4	THF	0~25	40	Trace
  10	1.0/0.8/2.4	CH3CN	0~25	40	38 (77c)
  11	1.0/0.8/2.4	Acetone	0~25	40	Trace
  12	1.0/0.8/2.4	Ethyl acetate	0~25	40	14 (72d)
  13	1.0/0.8/0	CH2Cl2	0~25	40	0
  a All reactions were carried out by using 0.5 mmol of 1a, and 4 mL of solvent; b Based on 64% conversion of 1a; c Based on 50% conversion of 1a; d Based on 19% conversion of 1a.

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  表 2  腙的适用范围^a

  Table 2.  Substrate scope of hydrazones

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  表 3  三氟乙醛芳腙的适用范围^a

  Table 3.  Substrate scope of N-aryltrifluoroacetohydrazones

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