氟烷基三甲基硅化合物的合成和反应研究

羰基化合物的氟烷基化反应是把含氟基团引入有机分子中去的一个重要手段。文献报道的主要是通过氟烷基金属试剂来进行此反应。但氟烷基金属试剂不太稳定,容易分解。这就给它们的应用带来了许多不便。我们发现,氟烷基三甲基硅化合物(1)作为氟烷基阴离子前体,在比较温和的条件下,便可使醛发生氟烷基化反应。首先,参照文献方法,通过氟烷基格氏试剂与三甲基氯硅烷反应,方便地制得了两个新的氟烷基三甲基硅化合物 R_F-SiMe_3(1)。     

氟烷基砜:一类新的自由基氟烷基化试剂

正将含氟基团引入到有机化合物中,往往能很大程度上改变分子的物理、化学或者生物性质.因此,化学家们通过发展新的策略、方法、试剂和催化剂,在向有机化合物中引入含氟基团方面做出了不懈努力.近些年来,因为温和的反应条件和良好的官能团兼容性,可见光氧化还原催化条件下的自由基氟烷基化反应受到了化学家们极大地关     

全氟烷基卤化物作为含氟砌块在构建氟烷基取代杂环化合物中的研究进展

有机氟化学和杂环化学的研究对药物研发、新材料制备等方面具有重要意义.过去几年中,利用高度商业化、低毒性、廉价、稳定、易操作的全氟烷基卤化物为含氟砌块构建氟烷基取代杂环化合物取得了重要进展.本综述将全氟烷基卤化物作为含氟砌块参与构建杂环化合物的报道进行总结:(1)通过全氟烷基卤化物的单个碳卤键官能化构建杂环化合物;(2)通过全氟烷基卤化物的多个碳卤键官能化构建杂环化合物.通过全氟烷基卤化物产生全氟烷基自由基(·Rf)继而对不饱和类型底物进行加成-环化串联,将含氟基团引入杂环,合成了一系列氟烷基取代杂环化合物,如喹氧啉、菲蒽、肼、噻唑、嘧啶、偶氮三环、异噁唑等.本文旨在为从事有机杂环合成和有机氟化学的研究人员提供参考和启示,从而有助于新的含氟砌块和新的氟化反应的设计开发.     

可见光促进下氟烷基砜对芳基烯烃的自由基氟烷基化反应

自由基氟烷基化是向有机分子中引入氟烷基的一类非常重要的方法,也是目前有机化学研究的热点之一.近几年来,由于广泛的官能团兼容性和温和的反应条件等优点,可见光促进的氧化还原催化反应得到了长足的发展,已经成为化学键的构建和活化的有力工具.因此,光氧化还原催化的自由基氟烷基化反应,作为向有机化合物中引入氟烷基的有效途径,受到了广泛关注.本文报道了我们发展的氟烷基砜作为一类方便易得的新型氟烷基自由基前体,在可见光氧化还原催化下实现对烯烃的自由基氟烷基化反应.该反应可以高效地向芳基烯烃中引入三氟甲基、二氟甲基、1,1-二氟乙基、苯基二氟甲基等各种含氟烷基基团,并实现对芳基烯烃的双官能团化转化.     

铁催化下二芳基锌和芳基格氏试剂的二氟烷基化反应

随着医药、农药、材料等领域对含氟化合物日益增长的需求,发展向有机分子中直接引入氟原子和含氟基团的方法受到了化学家们的广泛重视.近些年来,过渡金属催化的氟烷基化反应,作为一种温和可控向有机分子引入含氟基团的策略得到了快速发展.与此同时,从反应的高效简洁和绿色温和性角度出发,发展廉价金属作为催化剂以及使用廉价易得的氟卤烷烃作为氟烷基试剂是非常具有吸引力的.本文以绿色低毒的Fe（acac）₃为催化剂,首次实现了铁催化下二芳基锌与α,α-二氟炔丙基溴的交叉偶联反应.该反应条件温和、原料廉价易得,产物可以放大到克量级制备,并能进行多种转化.此外,这一铁催化体系还可以实现芳基格氏试剂与二氟烷基溴代的偶联反应,为合成二氟烷基芳烃化合物提供了一种有效方法.初步的机理研究表明,该反应可能经历了单电子转移的自由基反应历程,偕二氟炔丙基自由基存在反应催化循环中.     

基于氟烷基自由基过程构建手性中心的研究进展

含氟的有机化合物被广泛地应用于制药、农业化学品、材料科学等多个领域.三氟甲基、二氟甲基、全氟烷基等是应用非常广泛的含氟官能团,因此发展普适高效的引入氟烷基的新方法具有重大意义.氟烷基自由基反应近年来已经发展成为引入氟烷基的有效方法.另一方面,氟烷基取代的手性有机分子的合成也受到了人们的重点关注.然而由于氟烷基自由基的高反应活性,其反应的选择性较难控制,特别是关于对映选择性控制的报道不多,更缺乏相关综述予以总结.综述了近二十年来基于氟烷基自由基过程的不对称合成方法的研究进展,对各反应的选择性、普适性、反应机理等方面进行着重介绍.本综述根据反应机理分为三部分:(1)经由氟烷基自由基的烯醇/烯胺中间体不对称氟烷基化;(2)经由氟烷基自由基的烯烃不对称双官能团化;(3)经由氟烷基自由基的烯基硼酸酯酸根型复合物立体选择性1,2-迁移.     

二氟甲基杂芳基砜作为二氟烷基化试剂的应用研究进展（英文）

氟原子以及C—F键的独特性使得二氟亚甲基具有特殊的性质,作为氧原子或羰基的生物电子等排体,其在医药、农药与材料中起着有别于其他氟烷基的重要作用.以二氟甲基2-吡啶基砜(胡试剂)为代表的二氟甲基杂芳基砜,是近几年开发的新型二氟烷基化试剂,因其具有易制备、官能团耐受性良好及对多种羰基化合物具有普遍适用性等优点而广受合成化学工作者的关注.该类含氟试剂主要通过亲核取代反应、亲核加成反应、Julia-Kocienski烯化反应和自由基介导的双官能团化等反应,将二氟甲基、二氟亚甲基、二氟烯基及其他二氟烷基引入醛、酮和杂环化合物的结构中.首次从反应类型及其应用研究的角度综述了近十年来各种二氟甲基杂芳基砜参与的含氟有机化合物的合成研究.     

α,α-二氟-γ-丁内酯化合物的合成研究

内酯化合物是天然存在的一类具有生物活性的化合物.而含氟基团或氟原子的引入对有机分子的理化性质、生理活性等会产生显著的影响[1],所以含氟内酯化合物的合成一直是许多科学家感兴趣的课题.我们曾利用多氟烷基碘代烷与4-戊烯酸反应得到了含氟内酯化合物[2].由于二氟甲基的取代效应与醚链相似[3],因此研究α,α-二氟-y-丁内酯的合成具有其特殊的重要意义.     

硫含氧酸盐引发的氟烷基化内酯化反应

内酯官能团广泛存在于天然产物和生理活性化合物中,而含氟基团或氟原子的引入会对有机分子的理化性质、生理活性等产生显著的影响[1],所以含氟内酯化合物的合成一直是许多科学家感兴趣的课题.我们建立了一个通过连二亚硫酸钠引发含氟碘代烷与烯酸合成含氟内酯的新方法[2].本工作继续对其它硫含氧酸盐引发的氟烷基化内酯化反应进行深入研究.     

氟烷基化和氟烷氧基化的研究2.在铜存在下氟烷基碘与芳烃的反应

氟烷基碘(RfI)在铜存在下与芳烃,C6H5Y(Y=烷基,OCH5,CF3,F,Cl,Br,I)在乙酐中反应得到相应的氟烷基化芳烃(RfC6H4Y)混合物,转化率和产率与所用铜粉量和芳烃上的电子密度有关,带有供电子基的芳烃转化率和产率都较高;反之则低,反应可能是自由基机理,氟烷基自由基能被环己烯和异丙苯所捕获。引发苯乙烯聚合生成含氟聚合物。芳环上的定位效应似乎也支持这一机理。若用DMSO为溶剂则可能是通过氟烷基铜中间体。     

全氟辛基磺酰亚胺稀土(Ⅲ)催化氟两相Friedel-Crafts烷基化反应

制备了全氟辛基磺酰亚胺盐(M[N(SO2C8F17)2]n,n:3,4),并用于催化氟两相烷基化反应。考察了催化剂种类、反应时间、反应温度和催化剂用量对烷基化反应的影响,同时探讨了Yb[N(SO2C8F17)2]3对烷基化试剂摩尔比为0.2%时,催化烷基化试剂与不同芳烃的反应,表明Yb[N(SO2C8F17)2]3是一种有效的烷基化催化剂。含有催化剂的氟相通过简单的相分离后,可回收利用。氟相重复使用5次,其催化活性降低不大。     

可见光诱导对位苯酚/苯胺邻位多氟烷基化

发展了一种简便、清洁的可见光催化的苯酚/苯胺邻位多氟烷基化反应路线.以较廉价的多氟烷基碘或溴为自由基源,Ru(bpy)_3Cl_2为催化剂,在LED蓝光灯照射下,多种对位取代的苯酚/苯胺高效选择性地发生邻位多氟烷基化反应,以80%~92%的产率合成了一系列多氟烷基化的芳香化合物.此反应在无需保护基团的情况下,可快速在游离苯酚/苯胺类化合物骨架上引入CF_3,C_3F_7,C_4F_9,C_6F_(13),C_8F_(17)I和CF_2CO_2Et等一系列多氟烷基基团.此反应条件温和(室温)、催化体系绿色,为具有潜在药用价值和生理活性的含氟苯酚/苯胺类芳香族化合物的合成提供了一条高效、快捷的新途径.     

全氟和多氟烷基磺酸的研究XVIII.全氟烷磺酸二氟甲酯及其反应

和RFSO3CH2R(1)及RFSO3CF2RF'(2)不同,RFSO3CF2H(3)(RF=CF3,3a;ICF2CF2OCF2CF2,3b;Cl2CFCF2OCF2CF2,3c;ClCF2CF2OCF2CF2,3d)和亲核试剂的反应较为复杂。除X[-](X=F,Cl,I)及C2H5OH与3反应时只发生C-O键断裂外,其它试剂如RCO2[-],C6H5S[-]等既可进攻硫原子又可进攻碳原子,但以前者为主。碱性较强的试剂如RO[-]还可夺取二氟甲基的氢原子而产生二氟卡宾。在3中由于甲基碳上存在两个氟原子,确实有着一定的屏蔽作用,因此阻碍了某些试剂对它的亲核进攻,但由于这个碳上还连有一个氢原子,所以这种屏蔽作用并不完全。     

氟烷基磺酰叠氮的化学反应研究

氟烷基磺酰叠氮可以与一系列亲核试剂,烯胺、烯基硅醚等富电子烯烃进行独特的反应,并且能够在温和条件下将含氟基团引入到有机分子中。     

芳香胺类化合物的二氟烷基化研究进展

含氟化合物具有独特的物理化学特性，被广泛应用于药物开发、临床医学、农业化学、材料科学和有机合成等领域。过去几十年里，利用含氟砌块策略将含氟官能团引入有机分子中引起了合成化学家们的广泛关注，特别是利用二氟烷基化试剂合成具有重要价值的含氟分子方面取得了重要进展。本文聚焦于总结芳香胺类化合物的二氟烷基化反应，按照金属催化、可见光催化以及其它方法对近年来文献报道的芳香氮杂化合物的二氟烷基化反应进行介绍，并对反应机理进行探究，期望为该类含氟化合物的合成及进一步应用提供方法和思路。     

二氟烯醇硅醚与烯烃的马氏区域选择性氢二氟烷基化反应

烯烃是一类广泛应用于工业生产和实验室合成的重要基础化工原料.通过烯烃的氢二氟烷基化反应,可在烯烃中一步选择性地引入二氟烷基结构单元,实现一些高附加值的复杂功能分子的合成,因而引起了合成和药物化学工作者的广泛关注[1].近年来,通过光氧化还原催化或外加氧化剂的方法,经过自由基历程已成功实现了烯烃的反马氏区域选择性氢二氟烷基化反应合成直链型的加成产物(Scheme 1,a)[2].     

从α-三氟甲基苄溴合成烷基硫酸盐——脱卤亚磺化反应的延伸

脱卤亚磺化反应是引入氟烷基基团的一种常用方法.探索了α-三氟甲基苄溴在脱卤亚磺化条件下的反应,发现产物并不是亚磺酸盐[Ar CH(CF_3)SO_2Na],而是烷基硫酸盐[Ar CH(CF_3)OSO_3Na].即使在烯烃的存在的条件下,α-三氟甲基苄溴在脱卤亚磺化条件下产生了自由基,也不与烯烃发生加成反应,而是直接生成亚磺酸盐,亚磺酸盐被空气氧化成烷基硫酸盐.     

亲核型和自由基型七氟异丙氧基化试剂的设计和反应

氟烷基醚官能团是有机合成中一类重要的合成单元,作为含氟官能团的一种,已在构建药物分子及材料分子等方面引起了广泛关注[1].与非氟烷基醚类官能团相比,将氟烷基醚引入到有机分子中,可以很好地提高分子的脂溶性和代谢稳定性[2].     

氟烷磺酰氟和全乙酰基保护的吡喃型半缩醛单糖的氟代反应

考察了5-氢-3-氧杂-1,1,2,2,4,4,5,5-八氟戊烷磺酰氟(HCF2CF2OCF2CF2SO2F)和全乙酰基保护的吡喃型半缩醛单糖在有机碱存在下的氟代反应.实验结果表明,氟烷基磺酰氟试剂HCF2CF2OCF2CF2SO2F能够诱导全乙酰基保护的吡喃型半缩醛单糖发生氟代反应而生成相应的氟代糖苷,得率44%～94%.该方法具有反应条件温和和后处理简便等优点,可作为一种有效的方法用于氟代糖苷的制备中.     

可见光诱导烯烃去芳香化成环合成含氟氮杂螺环已二烯酮

发展了一种可见光诱导的N-苄基丙烯酰胺去芳香化成环合成多氟烷基化氮杂螺环已二烯酮的反应。 此反应以多氟烷基碘或溴为自由基源,以fac-Ir(ppy)₃(fac:面式;ppy:2-苯基吡啶)作为光催化剂,在发光二极管(LED)蓝光灯照射条件下,使N-丙烯酰基-N-苄基苯甲酰胺串联自由基加成/去芳香化环合,合成了一系列含氟氮杂螺环已二烯酮类化合物,产率为61%~85%。 值得提出的是,此反应能快速在氮杂螺环已二烯酮骨架上引入多种多氟烷基基团如CF₃I、C₃F₇I、C₄F₉I、C₆F₁₃、C₈F₁₇I、CH₂CF₂I和BrCF₂CO₂Et(Et:乙基)等,且底物适用范围广、反应条件温和(室温)、催化体系绿色,为具有潜在药用价值和生理活性的多氟烷基化氮杂螺环已二烯酮的合成提供了一条高效、快捷的新途径。