铜催化下一锅法实现高炔丙醇的三氟甲基化芳基迁移及酰基化反应

正Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,7629~7633含有三氟甲基基团的分子已经获得了广泛的重视,因为三氟甲基具有独特的电负性,新陈代谢的稳定性和亲脂性使得医药品、农药品、材料的生物化学性质得到极大的改善.因此国际上现阶段的工作主要是将三氟甲基基团引入到目标分子中.到现在为止,绝大多数的工作主要是针对双键的三氟甲基化官能团化反应,对于叁键的官能团化尤其是内部叁键的三氟甲基化反应探索的非常少.兰州大学功能有机分子国家重点实验室梁永民课题组首次利用铜     

磺酰氯参与的基于远端炔基迁移的非活化烯烃炔基化反应

利用自由基参与的远端炔基迁移策略实现了非活化烯烃的炔基化反应. 以磺酰氯为试剂, 在可见光促进下形成三氟甲基自由基或芳基(烷基)磺酰基自由基, 随后加成到非活化烯烃上, 生成烷基自由基中间体, 继而诱导远端炔烃的分子内迁移, 得到三氟甲基炔基化或磺酰基炔基化产物. 该方法具有条件温和、底物易得以及官能团兼容性广等优点.     

历经不同高价芳基铜中间体的芳香碳氢键三氟甲基化反应

在温和的铜盐促进反应条件下,四氮杂杯[1]芳烃[3]吡啶化合物发生高效、高选择性芳香碳氢键三氟甲基化反应,高产率地生成了一系列三氟甲基官能化的大环分子.基于结构明确的芳基二价铜和芳基三价铜的三氟甲基化反应的结果,铜促进的芳香碳氢键三氟甲基化反应依据三氟甲基化试剂的性质经历了两条完全不同的途径.当使用亲核性的Ruppert-Prakash试剂时,芳基三价铜与三氟甲基阴离子生成[ArCu(Ⅲ)CF₃]⁺配合物及发生还原消除是反应的关键步,而当使用亲电性的Umemoto试剂时,反应经历了芳基二价铜与三氟甲基自由基的直接偶联过程.     

可见光催化的高炔丙醇经过1,4芳基迁移实现二氟烷基化反应

报道了可见光催化的高炔丙醇经过1,4芳基迁移实现二氟烷基化反应,其中以常见的二氟溴乙酸乙酯作为二氟烷基化试剂,以磷酸氢二钠为碱,反应以N,N-二甲基乙酰胺（DMA）和1,2-二氯乙烷（DCE）的混合溶剂,在室温条件、可见光照射条件下实现的.反应中各种取代基的高炔丙醇都可以很好地得到相应的二氟烷基化产物.该反应为合成一系列二氟戊酸乙酯类化合物提供了简单高效的方法.     

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.     

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.     

铜催化的芳基炔酮的羟化三氟甲硫基化反应（英文）

近年来通过双官能团化的策略来制备含氟化合物已经成为氟化学研究的热点.报道了一例铜催化的芳基炔酮的羟化-三氟甲硫基化反应来合成相应的含三氟甲硫基的烯醇.铜盐和溶剂对于该反应产率的影响非常关键.在最优条件下,一系列含三氟甲硫基的烯醇以中等到良好的产率被制备出来,并且各种官能团能够在该反应中很好地兼容.     

可见光催化炔烃串联氰基烷基磺酰化/环化（英文）

报道了一种在无过渡金属条件下可见光催化炔烃与环酮肟衍生物的串联氰基烷基磺酰化/环化反应,通过SO_2的插入合成2-氰基烷基磺酰基-9H-吡咯并[1,2-a]吲哚.该碳碳叁键的双官能团化包括自由基机理,依次经历了亚胺自由基的形成、环酮的开环、SO_2的插入、磺酰基对碳碳叁键的加成、分子内环化和异构化.     

三氟甲基自由基促进的烯烃官能团迁移新进展

引入三氟甲基官能团可以有效地改善功能分子的化学稳定性、代谢稳定性及脂溶性等理化性质.发展三氟甲基化合物的高效合成方法具有重要的应用价值.近年来,三氟甲基自由基与烯烃的反应得到了迅速的发展,其形成的烷基自由基物种促进分子内官能团的迁移,极大地丰富了烯烃的官能团化方式,在实现烯烃三氟甲基官能团化的同时,为迅速构建多样性的分...     

铜催化N-烯基丙烯酰胺氰异丙基化/烯基化反应合成1,3-二氢吡咯-2-酮（英文）

报道了铜催化的化学选择性N-烯基丙烯酰胺氰异丙基化/环化级联反应,利用该反应可以实现1,3-二氢吡咯-2-酮的合成.丙烯酰胺的自由基环合反应中,用于捕获分子内自由基的基团主要局限于芳基、炔基和氰基,而本工作使用烯胺双键作为内置自由基捕获基团,以丙烯酰胺双键作为自由基受体.该反应的化学选择性可能是由自由基反应的极性匹配原则决定.     

磺酰叠氮和炔参与的多组分反应研究进展

磺酰叠氮和炔参与的铜催化多组分反应成为近年来有机化学研究的热点.磺酰叠氮和炔在铜催化下生成的N-磺酰基烯酮亚胺中间体,可以被胺、醇和水等各类亲核试剂捕捉,也可以和各种类型的烯烃发生[2+2]、[3+2]和[4+2]等环加成反应.N-磺酰基烯酮亚胺中间体受到来自双官能团底物的分子内基团进攻以及随后发生的(环)重排和σ键迁移,更是成为构建结构丰富的具有生理和药物活性(杂)环类化合物的重要手段.主要对该领域近年来的最新研究成果进行了综述.     

利用自由基引发的1,2-炔基迁移实现非活性烯烃的炔膦酰化

研究了1,4-烯炔衍生物与二芳基膦氧化物在银介导下发生的炔酰化反应.该反应利用自由基引发的1,2-炔基迁移策略合成了一系列γ-酮膦氧化物,产率适中.该反应机理可能涉及膦中心自由基与乙烯基的加成、3-exo-dig环化和1,2-炔基迁移等连续的过程,一步形成了C-P、C-C键等化学键,实现了非活性烯烃的双官能化.     

氢自由基引发的1,2-炔基迁移

报道了一类新颖的Fe(III)介导的形式上的非活性烯烃的氢炔化反应. 该反应利用Fe(acac)₃与苯硅烷反应能原位产生氢自由基的特性实现了氢自由基诱导的1,4-烯炔的分子内1,2-炔基迁移, 合成了一系列α-炔酮类化合物, 产率中等到良好. 基于实验结果及文献报道, 提出了可能的反应机理, 其涉及氢自由基加成、3-exo-dig环化(反鲍德温规则)和 C—C键的断裂重组等. 此外, 该反应具有良好的官能团兼容性, 如雌酮衍生的1,4-烯炔也能成功参与该反应.     

利用自由基引发的1,2-炔基迁移实现非活性烯烃的炔膦酰化（英文）

研究了1,4-烯炔衍生物与二芳基膦氧化物在银介导下发生的炔酰化反应.该反应利用自由基引发的1,2-炔基迁移策略合成了一系列γ-酮膦氧化物,产率适中.该反应机理可能涉及膦中心自由基与乙烯基的加成、3-exo-dig环化和1,2-炔基迁移等连续的过程,一步形成了C—P、C—C键等化学键,实现了非活性烯烃的双官能化.     

通过远端碳氮双键迁移实现非活化烯烃的三氟甲硫基化反应

利用自由基参与的官能团迁移策略实现了非活化烯烃的三氟甲硫基化反应.通过AgSCF₃和K₂S₂O₈相互作用产生的三氟甲硫基自由基与非活化烯烃反应,继而诱导远端含有碳氮双键官能团（杂芳基、亚胺）的分子内迁移,从而实现非活化烯烃的三氟甲硫基化反应.该转化具有反应条件温和、产物收率高、官能团兼容性广及区域选择性单一等特点,对具有不同电性和位阻的底物具有较好的适用性,高效构建了一系列含有三氟甲硫基的烷烃酮化合物.     

铜(I)催化的非末端烯酰胺的三氟甲基化反应:N-(3,3,3-三氟-2-芳基-1-丙烯基)取代苯甲酰胺的合成

以非末端烯酰胺N-芳基乙烯基取代苯甲酰胺和Togni试剂为原料,以二氯乙烷为溶剂,在碘化亚铜等铜盐催化和磷酸氢二钠存在下,90℃反应,简单有效的合成了N-(3,3,3-三氟-2-芳基-1-丙烯基)取代的苯甲酰胺.通过控制实验对反应机理进行了研究,结果表明反应先通过一价铜催化Togni试剂产生三氟甲基自由基,然后三氟甲基自由基选择性地加成到烯酰胺碳碳双键的β位上.     

经由三氟甲基自由基的三氟甲基化反应研究进展

含有三氟甲基的有机分子在功能材料、农业化学品、制药等领域具有广泛应用,发展三氟甲基化的新方法是有机化学中的热点．通过产生三氟甲基自由基形成碳碳键是三氟甲基化的重要策略．本文依据三氟甲基自由基产生的不同方式,分3部分介绍三氟甲基自由基经由的碳碳键形成反应．     

银催化的串联自由基环化合成3,3'-双取代氧化吲哚

发展了一种通过银催化氧化环丙醇开环对N-芳基丙烯酰胺的双键的双官能团化合成3,3'-双取代氧化吲哚的新方法,这个反应经历了环丙醇的自由基氧化开环和碳氢官能团化串联环化过程,条件温和,官能团兼容性好.     

光诱导原子经济的迭代型末端炔烃氢三氟甲基化和远程C(sp~3)-H键官能团化（英文）

使用Togni试剂的三氟甲基化反应通常会产生等物质的量的邻碘苯酸作为副产物.使用Togni试剂作为双官能团化试剂,通过氢原子转移的策略开发了一种可见光诱导的、原子和步骤经济的芳香炔的氢三氟甲基化与远程的α-C(sp~3)-H的苯甲酸化接力反应.这两种转化的结合,不仅实现了100%的原子转化率,而且解决了芳香炔氢三氟甲基化的区域选择性问题.这一新型的策略提供了制备一系列高官能团化的含三氟甲基烯烃的重要途径.     

通过炔丙醇的自由基氧化重排反应合成二亚甲基茚酮和苯并噻吩酮类化合物的反应研究

报道了一种炔丙醇的Meyer-Schuster重排、自由基氧化关环的串联反应.该反应在无金属的条件下,以Na_2S_2O_8为氧化剂,高效实现了二亚甲基茚酮和苯并噻吩酮类化合物的合成,反应条件简洁温和,符合绿色化学的要求;反应的底物具有良好的官能团兼容性,卤素、氰基和磺酰基等基团取代的底物均可很好地参与反应.