自由基与有机金属化学
NBS 烯丙位卤化
/ N-B-S (en-bee-ess) /
有这样一个难题。你手上有一个烯烃,想用自由基链把一个溴放到双键旁边的碳上(也就是烯丙位),但你又不希望溴只是简单地跨越那活泼的双键加成上去。诀窍在于始终把 Br2 的浓度保持得极低。NBS(N-溴代丁二酰亚胺)这种固体试剂干的正是这件事:它缓缓释放出涓涓细流般的 Br2,刚好够喂养自由基链,却永远不够让那个相争的双键加成发生。
就机理而言,这条自由基链就是通常那一条。少量 Br2(或一个自由基引发剂)让反应启动;一个溴自由基随后夺走烯丙位(或苄位)的氢,那是周围最弱的 C-H 键,因为生成的烯丙基自由基受共振稳定。这个碳自由基接着从微量的 Br2 上取一个溴,生成烯丙基溴并再生出一个溴自由基。在幕后,NBS 与副产物 HBr 反应,每次只释放出一个新的 Br2 分子,把它的浓度维持得微乎其微。净效果就是用溴干净地取代一个烯丙位(或苄位)的氢,而双键原封不动。
NBS 的烯丙位和苄位卤化是一个主力工具,用来把离去基团正好装在你想要的地方,也就是 π 体系旁边。生成的烯丙基或苄基溴随后就可以进行消除(生成双烯)或取代。由于烯丙基自由基离域分布在两个碳上,要小心:对不对称的烯烃,溴可能加在烯丙体系的任意一端,因而可能得到混合产物。
环己烯加 NBS(再加一点光或一个自由基引发剂)生成 3-溴环己烯:烯丙位的 C-H 被换成 C-Br,而环上的双键得以保留,因为 Br2 浓度被维持得太低、不足以发生加成。
NBS 只供给涓涓细流般的 Br2:足够进行烯丙位取代,却太少而无法加成。
NBS 的全部意义就在于把 Br2 浓度维持得极小;如果直接倒入分子态 Br2,你得到的就是错误的反应,即跨双键加成,而不是烯丙位取代。
又称
另见