特别说明：本文由米测技术中心原创撰写，旨在分享相关科研知识。因学识有限，难免有所疏漏和错误，请读者批判性阅读，也恳请大方之家批评指正。
原创丨彤心未泯（米测 技术中心）
编辑丨风云
Sandmeyer反应是有机化学中最古老的反应之一，目前仍然以与19世纪报道的方法大致相同的方式被广泛应用。该反应通过首先生成高反应活性的重氮离去基团，在芳环上添加各种取代基。然而，伴随着这种反应性而来的是爆炸风险。
基于此，德国马普煤炭研究所Tobias Ritter等人报告了基于使用硫代硫酸盐或二卤代铜酸盐作为电子供体的硝酸盐还原的重氮化学范式转变，从而避免了重氮积累。通过硝酸盐还原廉价易得的硝酸盐和硝酸盐酯，可以直接实现苯胺和氨基杂环的脱氨基官能团化，而不需要现代专用试剂。与亚硝酸盐质子化相比，硝酸盐还原允许在高温下重氮化学和具有含能或敏感官能团的底物的功能化。由于硝酸盐还原是速率限制的，因此芳基重氮盐作为短暂的中间体产生，这使得苯胺一步即可实现更安全且更有效的脱氨卤化。
硝酸盐还原策略的设计
作者详细介绍了通过芳基重氮作为短暂中间体，使用丰富的硝酸盐和硝酸酯、现成的还原剂和常见的卤化物源，苯胺直接脱氨基卤化所涉及的有机和无机化学。本研究报告的所有三种脱氨基卤化反应都可以在相同的反应条件下使用硝酸盐和硝酸酯进行。
图 作为短暂中间体的重氮盐
机理研究
作者通过GC-MS观察到作为反应产物的未标记、部分标记和完全标记的二氮 (N2) 与芳基重氮盐的形成及其随后转化为产物的情况一致，在整个反应过程中通过质子(1H)或15N NMR光谱在任何实验的测量误差内均未检测到重氮盐，这证实了没有芳基重氮盐大量积累，这支持了它们仅作为短寿命中间体形成的说法。此外，作者描述了两种相关但不同的硝酸盐还原途径，一种用于硝酸酯，一种用于硝酸盐，并通过实验证实了所提出的机制，表明硫代硫酸盐氧化过程中形成的碘化物是从重氮中间体形成芳基碘化物的合适亲核试剂。
图 通过硝酸盐还原直接脱氨基卤化的机理见解
底物范围以及与传统重氮化学的比较
作者证实了多种结构和电子多样化的芳烃和杂烯可以参与基于硝酸盐还原的脱氨卤化。在底物范围的制备过程中不需要对反应条件进行底物相关的优化。该反应使用工业级溶剂、市售起始原料和试剂进行，无需流动设备。通过硝酸盐还原进行重氮化的独特机制可以解决传统重氮化学的一些局限性，包括不需要的官能团氧化和不需要的原脱氨基作用 。在与极其危险的爆炸性重氮盐的比较中，对传统重氮化学的改进变得更加明显。
图 苯胺类底物范围
图 苯胺的直接卤化
参考文献：
JAVIER MATEOS, et al. Nitrate reduction enables safer aryldiazonium chemistry. Science, 2024, 384(6694):446-452.
DOI: 10.1126/science.adn7006
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adn7006
