碘化亚铜的注意事项及应用

碘化亚铜

【英文名称】Copper(I) Iodide

【分子式】Cul

【分子量】190.45

【CA登录号】[7681-65-4]

【结构式】Cul

【物理性质】mp 605℃, bp 1290 ℃ , d 5.62g/cm3。不溶于水和大多数有机溶剂，部分溶解于二甲基硫醚，能溶于浓的碘化钾水溶液。

【制备和商品】由五水合硫酸铜和碘化钾按比例配成混合溶液，通入稍过量的二氧化硫进行反应。过滤得到的沉淀，用含有二氧化硫的水洗涤。在隔绝空气下先用无水乙醇和无水乙醚洗涤，抽干，在真空中使乙醚挥发，在高真空中加热至110℃进行干燥制得。各大型试剂公司均有商品销售，商品为灰白色稠密粉末。

【注意事项】建议保存于干燥的氮气或氩气气氛中。

碘化亚铜是实验室最为常用的亚铜盐之一。早些时候，碘化亚铜主要用于制备有机铜化合物，并发展了多种有机铜参与的C-C键生成反应。在这些反应中，铜试剂的用量多数是化学计量的。后来，碘化亚铜催化的偶联反应的报道逐渐增多。碘化亚铜除了能够催化C-C偶联外，还能够催化C-N, C-O和C-S等多种极为重要的偶联反应。铜催化的偶联反应对钯催化的偶联反应形成了有益的补充，因而在有机合成中得到了非常广泛的应用。除此之外，碘化亚铜也能催化一些环加成反应。

C-C键形成使用两倍量的二烷基锂与碘化亚铜反应生成二烷基铜锂。二烷基铜锂再与卤代烃反应，生成交叉偶联的产物。这是经典的通过碘化亚铜构建C-C键的方法(式1和式2)。

碘化亚铜更重要的用途是催化各类C-C键的生成反应，包括二芳基化合物、芳基炔化合物、芳基烯化合物、烯炔类化合物、1,3-二烯类化合物以及1,n-二炔类化合物等。例如：在碘化亚铜的催化下，苯并噻唑与2-溴吡啶可以直接发生脱溴化氢偶联，得到2-位杂芳基取代的苯并噻唑(式3)。

碘化亚铜也用于催化氰基化反应以及芳基卤化物与吸电子基团a-C的交叉偶联反应。例如：以Cs2CO3作为碱性试剂，cuI可以催化丙二酸二乙酯与碘苯的偶联反应，得到。苯基取代的丙二酸二乙酯(式4)。

C-N键形成碘化亚铜可以高效地催化C-N键的偶联反应，能够催化芳基卤化物、烯基卤化物和炔基卤化物与芳胺、脂肪胺、酰胺、酰亚胺和唑类等化合物的偶联。例如：在Cu1/DMEDA体系催化下，a-羟基丙酰胺与碘苯偶联得到N-苯基-a-羟基丙酰胺。在该条件下，分子中的羟基不发生偶联反应(式5)。

C-O键形成铜参与的Ullmann反应是合成简单二芳基醚的常用方法，但传统方法有诸多局限性，例如：使用苛刻的反应条件、强碱和化学计量的铜等。通过引入新的铜源、新的配体和不同的碱试剂，铜参与的Go偶联反应有了很大发展，条件更温和，底物使用范围更广。例知：使用N,N-二甲基甘氨酸和Cs2CO3作为配体和碱，碘化亚铜在90℃下能够催化碘苯与苯酚的偶联反应得到二苯醚(式6)。

碘化亚铜不仅可以催化芳基卤化物与酚的偶联，也能催化烯基卤化物与酚、芳基卤化物与醇等不同类型底物的C-O交又偶联。最近，You等直接用氢氧根与芳基卤化物反应，发展了在温和条件下生成多取代酚的新方法。C-S键形成 硫醚类化合物也可以由卤化物与相应的硫醇经碘化亚铜催化的C-S交叉偶联反应得到(式7)。在铜催化的条件下，硫原子的反应性一般较高，即使在酚等其它亲核试剂的存在下仍然可以化学选择性地生成硫醚。

1,3-偶极环加成反应 碘化亚铜能用于催化1,3-偶极环加成反应。例如：在碘化亚铜的催化下，叠氮化合物能与多种炔烃发生1,3-偶极环加成，得到多取代的三唑类化合物(式8)。

Fu等报道了炔基酯与甲亚胺亚胺在碘化亚铜催化下的环加成反应，得到两个五元环并环的含氮杂环化合物(式9)。