从三氟甲基化反应的近年进展看有机氟化学的发展趋势

由于含三氟甲基的化合物在医药、农药等领域得到广泛应用,发展向有机分子引入三氟甲基的方法成为当前的热点研究课题.分别总结了国外和我国学者近年(主要是2009～2011年)在三氟甲基化反应研究领域取得的研究成果.从近年三氟甲基化反应的研究进展,作者提出一些值得关注的有机氟化学发展方向.     

多组分参与的氟烷基化反应研究进展

多组分参与的氟烷基化反应是当前有机氟化学研究的一个热点.在过去的几年里,由于新试剂新方法的不断涌现,多组分参与的氟烷基化反应取得了长足的进展,不仅可以经济有效地一步将氟烷基基团与其他官能团同步引入,而且可以将起始原料转化为多种含有生物活性或药物活性的化合物.按照三组分二氟烷基化反应、三组分三氟甲基化反应、三组分全氟烷基化反应、三组分单氟烷基化反应、三组分氟化反应以及四组分氟烷基化反应和总结7个部分,总结了多组分参与的氟烷基化反应在过去近十年时间里的发展进程,同时对该类反应进行了总结和展望.     

银催化9-联烯嘌呤与氟代双(苯磺酰基)甲烷的单氟甲基化反应（英文）

以氟代双(苯磺酰基)甲烷为氟化试剂,AgF(3 mol%)为催化剂,实现了9-联烯嘌呤的单氟甲基化反应,并在不同取代基的9-联烯嘌呤底物中均表现出了较好的收率.单氟甲基化反应具有较高的化学选择性和E-选择性.同时,这种方法为合成含氟嘌呤化合物提供了一种有效的途径.     

亲核性氟源在碳碳不饱和键选择性氟化官能化反应中的应用

含氟化合物表现出的特殊理化和生物活性使得其在药物、农用化学品和材料科学等领域有着广泛而重要的应用,因此,含氟化合物的高效制备不仅成为了合成化学的研究热点之一,而且极大地推动了相关领域的蓬勃发展.其中,在有机分子内直接引入氟原子的方法主要有亲电氟化和亲核氟化.相较于亲电氟化,亲核氟化反应所用的氟化试剂通常廉价易得,所需的反应条件也比较温和.作者课题组借助过渡金属催化、可见光氧化还原催化和可见光促进策略,拓展了亲核性氟源在碳碳不饱和键选择性氟化官能化反应中的应用,合成了一系列结构新颖的含氟化合物.在该研究评论中将对此做出小结,并对该领域值得关注的研究方向进行简要的展望.     

过渡金属促进的二氟烷基化和一氟烷基化反应研究进展

过渡金属参与的氟烷基化反应是当前有机氟化学研究的一个热点. 在过去的五年里, 由于新试剂新方法的发展, 过渡金属促进的全氟烷基化反应取得了长足的发展. 与全氟烷基化相比, 二氟和一氟烷基化反应不但可以方便地向分子中引入一个或几个氟原子, 还可以同时引入其它官能团, 因此在合成的步骤经济性上具有比直接氟化更大的优势. 尽管过渡金属促进的二氟和一氟烷基化反应是伴随着全氟烷基化反应而发展起来的, 在反应形式上与后者有很多相似之处, 但是二氟和一氟烷基化反应发展相对缓慢, 仍然存在发展空间. 在这篇综述里面, 我们首次全面地总结了过渡金属促进的二氟和一氟烷基化反应在过去近三十年时间里的发展进程. 全文包括五部分: 第一部分是引言, 从总体上介绍了二氟和一氟烷基化在氟化学中的地位; 第二、三两部分着重把官能团化的二氟烷基化反应和一氟烷基化反应按照反应的种类(即: 不饱和卤代烃的氟烷基化、不饱和体系碳-氢键氟烷基化、有机硼以及金属试剂的氟烷基化、不饱和碳-碳键的加成)进行了梳理; 第四部分为了强调二氟和一氟甲基化在氟烷基化中的重要地位, 将其单独介绍; 最后一部分是总结和展望.     

三氟甲氧基化反应研究进展

近年来,有机氟化学领域迅猛发展,氟化及含氟官能团化反应受到有机化学家的高度关注.含氟官能团具有特殊的理化性质,将其引入药物分子会提高药物分子的生物活性.其中三氟甲氧基具有较强的吸电子性和高亲脂性,含有三氟甲氧基的化合物在医药和农药等领域发挥着重要的作用.近年,一些富有创新性的策略被用于合成含有三氟甲氧基的化合物.重点论述了我们研究小组在三氟甲氧基化反应领域的研究成果,并讨论了三氟甲氧基化反应所面临的一些挑战.     

铜促进的三氟甲基化反应研究进展

药物分子中含有三氟甲基可以有效改善其亲脂性、可吸收性以及代谢稳定性.因此,在有机分子中引入三氟甲基引起了人们的广泛关注.近年来,过渡金属催化的三氟甲基化反应得到了快速发展.其中,铜作为一种廉价且活性较高的催化剂能够实现多种三氟甲基化反应.从发生三氟甲基化反应的底物出发,综述了近年来卤代烃、硼试剂、C—H化合物、胺类、羧酸类化合物等的三氟甲基化反应研究进展.     

过渡金属催化芳香化合物三氟甲基化反应

近年来,过渡金属催化芳香化合物三氟甲基化反应迅速发展,底物适用范围不断扩展,新方法、新型三氟甲基化试剂的应用也不断涌现。本文综述了近年来过渡金属催化芳香化合物三氟甲基化的最新研究进展,包括卤代芳香化合物的三氟甲基化,芳香硼酸的三氟甲基化和芳烃C—H活化三氟甲基化反应。此外,对过渡金属催化三氟甲基化反应中涉及的机理也进行了详细地讨论。     

中译本《当代有机氟化学——合成活性应用实验》出版发行

由Kimch P编著，Willy—VCH公司于2004年出版发行的“Modern Fluoroorganic Chemistry—Synthesis，Reactivity，Applications”已于2006年3月由华东理工大学出版社独家出版发行简体中文译本《当代有机氟化学——合成活性应用实验》（ISBN：7—5628—1847—9；朱士正吴永明译，荣国斌校）。本书是一本论述当代有机氟化学的最新专著，以较大的篇幅介绍了一些在有机化合物中引入氟原子的最新方法（包括直接氟化法，全氟烷基化反应及含氟合成子法等）和与绿色化学有关的氟两相化学。书的后半部分主要涉及有机氟化合物的应用和作用机制及实验操作事项。特别是对含氟材料和含氟药物方面的应用及其作用机制的讨论颇为深入。本书资料新颖，附有大量的参考文献，涉及当代有机氟化学的基础理论和反应及应用的各个方面。写作深入浅出，既适于具有基础有机化学知识的读者阅读，也可供科研院所、工厂企业从事有机氟化学研究开发的科研人员、管理人员以及高等院校师生参考使用。该书中译本共340页。定价42元。     

二(苯磺酰)一氟甲烷试剂对醛的加成反应:锂—氧原子络合和氟原子取代对碳—碳键形成的关键作用

随着氟元素在医药和农药中不断被广泛应用,新型高效的氟化试剂和氟化反应已成为近年来国际化学界研究热点.自2006年日本Shibata小组和我国胡金波小组几乎同时独立报道二(苯磺酰)一氟甲烷(FBSM)试剂以来,该试剂已成为广为使用的亲核一氟甲基化试剂(见综述:Chem.Commun.2009,7465～7478).然     

亮点介绍

铜促进一级及二级烷基硼酸氧化三氟甲基化反应Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,12551～12554含三氟甲基的有机分子具有良好的脂溶性、化学和代谢稳定性,因此在现代药物合成中受到了广泛的关注.传统的三氟甲基化反应主要通过非催化过程构建C-CF3键,这些反应条件苛刻且底物的官能团兼容性较差.     

二氟甲基重氮甲烷作为含氟砌块的应用研究进展

二氟甲基化反应经过近二十年的发展已取得了较为显著的研究成果.除直接和间接二氟甲基化反应外,二氟甲基砌块参与的化学转化是一种向有机化合物中引入二氟甲基的新策略.相比于亲电、亲核和自由基二氟甲基化试剂,二氟甲基砌块的种类仍然有限并有待进一步开发.其中,二氟甲基重氮甲烷是近年来发展的一类新型含氟砌块,受到了研究学者们的高度关注.综述了二氟甲基重氮甲烷及其稳定替代物的最新应用研究进展,着重介绍了其反应类型及相关机理,并对今后的发展方向进行了展望.     

自由基三氟甲基化反应进展

近年来,三氟甲基化反应得到了快速的发展和广泛的关注,由于三氟甲基本身的一些特殊化学和物理性质,使得其在医药、农药和材料等领域发挥着越来越重要的作用。 随着有机氟化学的发展,对于自由基三氟甲基化反应也有了新的认识。 本文通过对不同的三氟甲基试剂作为三氟甲基自由基的前体,综述了近年来自由基三氟甲基化反应的研究进展,并予以展望。     

氟原子在药物分子设计中的应用

含氟药物在临床治疗药物中占有相当比重.将氟原子或含氟基团引入到小分子药物中,是药物化学结构改造的重要研究策略之一.综述了氟原子在药物分子设计中的应用,氟原子或含氟基团的引入可以调节药物小分子的物理化学特性,改变小分子的药代动力学性质,提高药物的生物利用度;通过影响化合物的构象,增强配体与靶标蛋白的相互结合能力以及对其它靶标蛋白的选择性;通过阻断易代谢位点进而提高药物代谢稳定性等.     

5-三氟甲基胡椒醛的合成研究

以香草醛为起始原料,经碘代、脱甲基、亚甲基醚化、三氟甲基化反应以较高收率合成了5-三氟甲基胡椒醛,产物结构经过了1H NMR,13C NMR,19F NMR和HRMS的确证.重点研究了三氟甲基化反应,考察了不同三氟甲基化试剂、溶剂、催化剂用量、反应温度以及反应时间对三氟甲基化反应收率的影响,确定了最佳反应条件.随后,该方法成功运用于3,4位不同取代的5-碘苯甲醛的三氟甲基化反应,制得了三种5-三氟甲基胡椒醛的衍生物.     

CF3Br参与的三氟甲基化反应研究进展

三氟甲基化反应是向有机物中引入氟原子的重要方法.综述了近年来以CF₃Br为三氟甲基源的三氟甲基化反应研究进展,重点介绍了各类反应涉及到的具体方法、每种方法的特点、适用范围及可能的机理,并对CF₃Br作为三氟甲基源的三氟甲基化反应前景作出展望.     

单氟甲基化反应的研究进展

有机氟化物在医药、农业化学等领域发挥着不可缺少的作用,其中,氟甲基官能团具有较强的的亲脂性,可以极大地改善药物分子的药代动力学性质.因此,开发各类氟化反应具有重要的价值,尤其向分子中引入单氟甲基在氟化学领域备受关注.针对不同结构分子的单氟甲基化,按照氟甲基试剂分类总结单氟甲基化反应的研究进展,并对部分反应可能的机理进行讨论.     

直接三氟甲硫基化反应研究进展

三氟甲硫基由于具有较强的吸电子性和极高的亲脂性,使得含三氟甲硫基的化合物在医药、农药以及材料等领域发挥着重要的作用.从有机氟化学的发展历程来看,三氟甲硫基化反应是继三氟甲基化反应后的又一重要研究课题,受到化学家的广泛关注.重点论述了近5年来国内外学者在直接三氟甲硫基化反应的研究成果,并讨论了三氟甲硫基化反应所面临的一些挑战.     

镍促进电化学还原交叉偶联合成偕二氟烯烃（英文）

偕二氟烯烃是一类重要的含氟有机化合物,在有机合成化学和药物化学研究领域展现出独特的结构优势.例如,偕二氟烯基可以便利地转化为单氟烯基、二氟烷基、三氟甲基以及其他多种含氟结构.偕二氟烯基结构作为羰基理想的电子等排体在药物设计研究中也有广泛的应用.报道了一种镍促进的电化学还原交叉偶联反应合成功能化的偕二氟烯烃.该反应在非分隔电解槽中进行,在温和的电化学还原条件下,实现了三氟甲基烯烃烯丙基脱氟、氧化还原活性羧酸酯脱羧或者烷基卤化物脱卤素的有机结合.反应可有效避免使用化学计量的金属粉末或有机还原剂.该反应为含偕二氟烯基功能结构的生物活性分子提供了有效的合成途径.     

高选择性的1,3-二取代芳烃的-锅法碳氢活化三氟甲基化反应

Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,540～543将三氟甲基官能团引入药物分子和农药分子等生物活性分子可以带来很多意想不到的生物活性和代谢特性.目前,对于芳烃的直接碳氢活化三氟甲基化方法仅有为数不多的报道,并且对非官能团诱导底物的高选择性碳氢活化三氟甲基化是一个具有挑战性的课题.中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室沈其龙小组采用通过