氮杂环硝化选择性研究+文献综述(2)
硝基化合物是多功能的结构基序，因为他们已被广泛用于制药和生物活性化合物的合成的重要前体。此外，在各类的药物中都可以发现硝基芳烃和杂环芳烃化合物，比如说农药和炸药。合成硝基芳烃最常用的的方法是直接亲电硝化。传统意义上，这种转变需要苛刻的反应条件如浓硝酸或硝硫混酸来通过硝酸脱水生成硝酰阳离子混合物（ +）。或者也可以选择化学计量的金属硝酸盐比如 或昂贵的氟化盐。尽管这些方法被证明是温和的替代经典的硝化条件，他们通常仅限于无功，富电子芳烃的条件。不幸的是，生成的化学计量的金属氧化物是不需要的副产品。最近，由萨文诺夫和同事发现的亚硝酸叔丁酯（TBN）是酚类温和的硝化试剂。随后，该试剂被广泛用于烯烃氧化自由基硝化硝化级联反应。 2013年芳基磺胺类药物使用方法报道了亚硝酸叔丁酯简单的选择性硝化。尽管它的通用性强，TBN由于其在高温（超过110度）下高度放热分解（1200 J /g）,具有潜在的危险。硝基化合物，尤其是共轭硝基烯烃，对于合成有机化学有重大的意义。为了从烯烃中直接得到硝基烯烃，到目前为止，人们尝试了许多不同的硝化剂，例如 / ， / ， / ，NO， / , /Cu(Ⅱ)- 和 / OCl。然而，这些方法通常都有一些严重的缺陷：苛刻的实验条件，范围的局限，容易形成顺反异构体等等。
1.1 硝化反应机理
硝化反应是将硝基向引入有机化合物分子的过程，分为两类，脂肪族化合物的硝化和芳香族化合物的硝化。芳香族化合物硝化的反应机理为典型的亲电取代反应，而脂肪族化合物的硝化反应机理绝大多数为自由基反应。
随着底物的不同，自由基的反应机理也发生变化。而亲电取代的反应机理如下，首先硝酸中的羟基被质子化，接着一分子水被脱水剂脱去，形成硝酰阳离子中间体，再和苯环进行亲电取代反应。在此硝化反应中硝化的反应速率由芳香环的电子云密度决定，芳香环的电子云密度越高，反应速率越快。由于硝基本身为一个亲电体，所以一次硝化后往往会导致芳香环电子云密度下降，从而抑制二次硝化反应，因此二次硝化的条件就需要更加剧烈。