
【機】 iodyl ion
iodine
【化】 iodonium
【醫】 I; iodine; iodum
【機】 hydrazide; ureides
ion
【化】 ion
【醫】 ion
碘酰離子(iodonium ion)是有機化學中一類含碘的陽離子,其通式為R₂I⁺(R為有機基團,如芳基或烷基)。該離子中心碘原子呈+3氧化态,具有三角雙錐或類似的三維結構。碘酰離子在合成化學中主要作為親電試劑,廣泛應用于芳基化反應、C–H鍵活化及雜環化合物構建。例如,二苯基碘酰六氟磷酸鹽(Ph₂I⁺PF₆⁻)是實驗室常用的芳基化試劑,可通過單電子轉移機制催化交叉偶聯反應。
在反應機理研究中,碘酰離子常表現出獨特的氧化還原特性。例如,其與烯烴的環氧化反應遵循離子型途徑,而與其他金屬試劑的協同作用可形成過渡态複合物。據《美國化學會志》報道,碘酰鹽在光催化體系中的表現與過渡金屬催化劑存在競争性協同效應(J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 12, 5538–5547)。
國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)将其歸類為超價碘化合物(hypervalent iodine compound),這類物質因環境友好、低毒性等特點,正逐步替代傳統重金屬催化劑。劍橋大學化學系研究團隊通過X射線晶體學證實,碘酰離子的空間位阻效應直接影響其反應活性(Nature Chemistry, 2018, 10, 941–948)。
碘酰離子(Iodyl ion)是無機化學中的一個術語,通常指含有碘和氧的陽離子,其化學式為$mathrm{IO_2^+}$。以下是關于該離子的詳細解釋:
化學結構
碘酰離子由碘原子與兩個氧原子通過共價鍵結合形成,中心碘原子呈現+5氧化态,整體帶正電荷。這種結構使其具有較高的反應活性。
性質與用途
作為強氧化劑,碘酰離子常見于某些碘的含氧酸鹽中,例如碘酰硫酸鹽(如$mathrm{IO_2SO_4H}$)。它在有機合成中可能參與氧化反應,如醇類轉化為酮或羧酸的過程。
相關化合物
與碘酸根($mathrm{IO_3^-}$,碘+5價)和高碘酸根($mathrm{IO_4^-}$,碘+7價)不同,碘酰離子屬于陽離子,且氧化态相對較低,因此在反應中表現出獨特的電子轉移特性。
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