介绍
羟基甲苯磺酰碘苯（[Hydroxy (tosyloxy) iodo] benzene，简称 HTIB，俗称 Koser 试剂）是有机合成中应用最广泛的三价高价碘试剂之一。作为一种环境友好的非金属氧化剂与官能化试剂，具有反应条件温和、选择性优异、官能团兼容性好及无重金属残留等优势，逐步替代了传统的有毒重金属试剂，成为羰基化合物 α- 官能化、烯烃双官能化等反应的首选试剂。HTIB的分子式为C₁₃H₁₃IO₄S，易溶于二氯甲烷、氯仿、丙酮等极性有机溶剂，微溶于乙醚和石油醚，几乎不溶于水。其分子中的碘原子处于三价氧化态，带有一个羟基和一个对甲苯磺酰氧基（OTs），具有较强的亲电性，能够与富电子的碳碳双键、羰基烯醇式等发生反应。
图一 羟基甲苯磺酰碘苯
制备方法
羟基甲苯磺酰碘苯的合成工艺成熟，实验室最常用的方法是通过碘苯的氧化反应制备：将碘苯与对甲苯磺酸一水合物混合，以过氧乙酸或 30% 过氧化氢为氧化剂，在二氯甲烷 - 水两相体系中室温反应数小时，即可得到高纯度的 HTIB，产率可达 85% 以上。该方法反应条件温和，原料易得，产物无需复杂纯化即可用于后续反应。工业上则采用连续流工艺进行大规模生产，进一步降低了成本并提高了安全性。
化学反应类型
羟基甲苯磺酰碘苯的反应活性主要源于其分子中高价碘原子的亲电性及易离去性。在反应中，HTIB 通常作为对甲苯磺酰氧基正离子（OTs⁺）的等价物，与亲核底物发生反应，同时生成副产物碘苯。其核心反应类型主要包括以下几类：
羰基化合物的α- 对甲苯磺酰氧基化
这是羟基甲苯磺酰碘苯最经典、应用最广泛的反应。对于含有 α- 氢的酮、醛及 β- 二羰基化合物，HTIB 能够在温和条件下将对甲苯磺酰氧基引入羰基的 α 位。反应机理为：羰基化合物首先互变异构为烯醇式，富电子的烯醇双键进攻 HTIB 分子中的亲电碘原子，形成碘鎓盐中间体；随后中间体发生消除反应，脱去一分子碘苯，生成 α- 对甲苯磺酰氧基羰基化合物。该反应具有区域选择性，对于不对称酮，优先在取代基较多的 α 位发生反应。
烯烃的双对甲苯磺酰氧基化
羟基甲苯磺酰碘苯能够与烯烃发生立体专一性的顺式双对甲苯磺酰氧基化反应，生成邻二对甲苯磺酸酯。该反应具有高度的立体选择性，顺式烯烃生成苏式产物，反式烯烃生成赤式产物。反应生成的邻二对甲苯磺酸酯可进一步水解为邻二醇，是合成顺式邻二醇的重要方法。此外，HTIB 还可与炔烃发生加成反应，生成 α,β- 二对甲苯磺酰氧基烯烃。
α,β-不饱和酮的选择性α-对甲苯磺酰氧基化
以苯亚甲基丙酮及其衍生物为底物，与 1.1 当量的羟基甲苯磺酰碘苯在二氯甲烷中室温搅拌 3-4 小时，反应完成后减压蒸除溶剂，粗品用石油醚研磨除去副产物碘苯，再用水洗涤除去生成的对甲苯磺酸，最后经乙腈重结晶得到纯品。7 种不同取代基（H、CH₃、OCH₃、Br、Cl、F、NO₂）的苯亚甲基丙酮均能顺利发生反应，生成单一的 α- 对甲苯磺酰氧基苯亚甲基丙酮产物，产率在 57%-75% 之间。
选择性机制
该反应的高选择性源于底物结构与反应活性的差异。苯亚甲基丙酮分子中同时存在两个潜在的反应位点：酮羰基的 α- 亚甲基和共轭碳碳双键。对于查耳酮类 α,β- 不饱和酮（无 α- 亚甲基），羟基甲苯磺酰碘苯会与双键发生双对甲苯磺酰氧基化反应；而对于苯亚甲基丙酮，其 α- 亚甲基具有较强的酸性，容易在反应条件下互变异构为烯醇式。烯醇式的碳碳双键具有更高的电子云密度，亲核性远强于共轭双键，因此优先与亲电的 HTIB 发生反应。此外，反应在室温下进行，条件温和，避免了双键加成等副反应的发生[1]。
图二 α,β-不饱和酮的选择性α-对甲苯磺酰氧基化
参考文献
[1] PRAKASH O, SHARMA N, RANJAN P. [Hydroxy(tosyloxy)iodo]benzene: A tosyloxylating agent with selectivity for ketones in the reactions with benzalacetones[J]. Synthetic Communications, 2010, 40(19): 2875-2879. https://doi.org/10.1080/00397910903321090.