铁催化的砜试剂与芳基硼酸酯的氟烷基化反应:打破还原电势的限制

正将含氟基团引入有机化合物中能够明显改变其物理、化学和生物性质.研究表明含氟分子具有较强的亲酯性、生物可利用率以及代谢稳定性,使其在医药、农药和生命科学领域具有广阔的应用前景[1].近年来,有机化学家们开发出各种氟化试剂,并发展了一系列有效的策略将氟原子或含氟基团引入有机分子中.自由基氟烷基化反应由于具有官能团兼容性强和反应条件温和等优点受到广泛关注[2].已开发的自由基氟烷基化试剂包括氟烷基卤化物(如CF3I, Br CF2COOEt)、氟烷基砜基卤化物(如CF3SO2Cl, HCF2SO2Cl)、氟烷基亚磺酸盐(如CF3SO2Na)、Umemoto试剂、Togni试剂、Langlois试剂[3-5]及氟烷基双官能化试剂[6-7]等.     

镍催化下一溴二氟甲烷对(杂)芳基溴代物的二氟甲基化反应（英文）

二氟甲基取代的(杂)芳烃化合物由于二氟甲基的独特性质越来越受到了化学家和药物学家的广泛关注.在过去的几年中,大量合成该类化合物的方法不断被发展,但这些方法中大多使用了价格昂贵的需要多步合成的二氟甲基化试剂,从而制约了其广泛应用.因此,发展以廉价易得的二氟甲基化试剂为氟源制备二氟甲基(杂)芳烃化合物的方法是十分必要的.以廉价易得的溴二氟甲烷(BrCF2H)为二氟甲基化试剂,发展了镍催化下(杂)芳基溴代物与Br CF2H的偶联反应.该反应高效温和,底物普适性好,官能团兼容性优秀,并且可以克量级合成,为合成二氟甲基(杂)芳烃化合物提供了一种高效简洁、廉价的方法.初步机理研究表明,该反应经历了一种镍催化的还原偶联历程.     

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.     

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.     

含氮杂环的N-H和O-H二氟甲基化反应

有机氟化合物具有独特的化学、物理和生物性能,被广泛应用于医药、农药、新型功能材料、生命科学等领域.因此,发展便捷高效的合成方法,将单个的氟原子（-F）、二氟甲基（-CF₂H）或者三氟甲基（-CF₃）引入有机小分子,是有机合成领域的热点.相对于发展相对成熟的三氟甲基化反应,二氟甲基化反应发展相对滞后.利用廉价、易保存的溴二氟乙酸乙酯在Na₂CO₃的条件下产生二氟卡宾,并顺利发生N-H,O-H的二氟甲基化反应,成功的将二氟甲基引入到有机小分子中.该反应的底物适用性很广,官能团的兼容性也很好,卤素、醛基、硝基、腈基等取代的底物均能顺利的发生反应.     

醇的直接脱羟三氟甲硫基化反应

<正>Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,897~900三氟甲硫基(CF3S)是强吸电子和最强亲脂基团,因此含三氟甲硫基的化合物在药物和农药研制中有着广泛的应用.近二年来,发展向有机分子引入三氟甲硫基是继三氟甲基化反应后有机氟化学领域的热点研究课题之一,但目前的工作主要集中于芳基三氟甲硫醚化合物的合成.中国科学院上海有机化学研究所卿凤翎课题组发展了醇的直接脱羟三氟甲硫基化反应.三氟甲硫基负离子不稳定,它会分解生成硫氟光气A和氟负离子.卿凤翎等认为新生成的     

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.     

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.     

直接三氟甲硫基化试剂及方法的研究进展

三氟甲硫基脂溶性高、吸电子能力强,将其引入药物分子中可以改变分子药代动力学以及物理化学特性,提高代谢稳定性.含三氟甲硫基的分子在医药、农药、材料以及含氟日用品等领域得到了广泛的应用.因此,如何高效地向分子中引入三氟甲硫基团成为了近些年来有机氟化学领域的一个研究热点.经过几年的研究,新的三氟甲硫基化试剂及方法得到了快速的发展,为药物化学家提供了方便简洁地引入三氟甲硫基团的工具箱.在本篇综述中,将首先简要介绍间接引入三氟甲硫基团的方法,随后将对直接引入三氟甲硫基团的方法,尤其是近些年来发展的过渡金属催化、亲电三氟甲硫基化以及自由基类型的三氟甲硫基化方法做着重的介绍.最后将对三氟甲硫基化领域存在的问题和难点进行简要的展望.     

惰性C(sp~3)—H键的三氟甲硫基反应

<正>Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,4065~4069三氟甲硫基官能团具有非常大的亲脂性和疏水性,将其引入到药物分子中,能大大增强药物的生物穿透性,因此含有该基团的有机分子在医药、农药等领域具有巨大的潜在应用价值.传统的惰性C(sp3)—H键的三氟甲硫基化方法相对较少,多是采用高毒气体CF3SCl作为三氟甲硫基化试剂,操作困难,反应选择差等缺点.最近,南开大学元素有机化学国家重点实验室汤平平课题组发展了采用稳定,易得的Ag SCF3作为三氟甲硫基化试剂,实现了惰性3     

氟化银促成两个烯烃的氟化-偶联:简易合成α-CF_3烯烃和β-CF_3酮的新方法

<正>Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,638~642三氟甲基(CF3)官能团的引入通常能显著改变母体分子的物理、化学和生物性质,因此含三氟甲基的有机化合物在药物、材料和生物化学等诸多领域被广泛应用.由于自然界中的氟元素绝大多数以无机物的形式存在,如何向有机分子引入三氟甲基便成为一个重要研究命题.目前有机化学家们主要采用直接三氟甲基化法或含三氟甲基的砌块法实现向目标分子中引入三氟甲基.但是这两种方法都必须预先获得含三氟甲基官能团的前体,然后再拼接.中国     

(二氟甲基)三甲基硅烷试剂参与的二氟甲基化反应

与三氟甲基类似,二氟甲基对于药物开发非常重要,而(二氟甲基)三甲基硅烷试剂(Me₃SiCF₂H,经常被简写为TMSCF₂H)是最常用的二氟甲基化试剂之一. TMSCF₂H试剂参与的二氟甲基化反应曾长时间不受重视直到2011年之后才不断被报道.本文综述了TMSCF₂H试剂的制备方法,并根据不同反应类型的分类(亲核加成、亲核取代、金属参与的交叉偶联反应、C–H键官能团化等),综述了TMSCF2H参与的各类二氟甲基化反应的研究进展.     

可见光诱导有机光催化合成二氟乙基苯并噁嗪（英文）

苯并噁嗪是药物和功能分子中的重要结构.报道了一种利用有机光催化剂在可见光诱导下合成二氟乙基苯并噁嗪的方法.以二氟甲基亚磺酸钠作为二氟甲基化试剂,通过烯烃的氧化二氟甲基化双官能团化反应,可将一系列烯酰胺转化为二氟乙基苯并噁嗪类化合物,该方法操作简单,底物适用广泛.     

二甲亚砜作为甲基化试剂在有机合成中的应用

在药物分子中引入甲基可改变其药代动力学特性与药理特性,这种“神奇的甲基效应”使得甲基化成为有机合成与药物化学领域十分重要的一类反应.近年来,过渡金属催化的偶联反应以及光或电促进的有机反应成为甲基化反应的新策略,并相继开发了系列廉价易得、低毒高效、适用性广的甲基化试剂.其中,二甲亚砜(DMSO)作为一种来源广泛、性能优良的溶剂与多功能反应试剂,受到研究者们越来越多的关注.基于此,聚焦交叉偶联反应与自由基反应,系统阐述DMSO/DMSO-d6作为甲基化/三氘甲基化试剂在有机合成中的应用,并探讨相关的反应机理、发展趋势以及合成过程所面临的挑战.     

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。     

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.     

甲基化试剂的研究进展

甲基是生物活性分子和药物分子的重要砌块,是组成复杂分子的重要结构单元.对复杂分子进行甲基修饰一般通过甲基化反应来实现,主要有亲核进攻、亲电进攻或自由基等途径.本文通过对文献的整理和总结,介绍了过去几十年常用于甲基化反应的甲基试剂,主要包括亲电甲基化试剂和亲核甲基化试剂.重点介绍了近年来发展的新型甲基试剂和新型甲基化反应,并对其反应机理进行了探讨.我们期望本文能够帮助科研工作者了解甲基化的发展和各种甲基化方法的优缺点,从而激发他们对甲基化领域的研究兴趣.     

“陈试剂”作为三氟甲基源机理的理论研究

FSO₂CF₂CO₂Me (MFSDA)是陈庆云院士课题组于1989年开发的一种十分有效的三氟甲基化试剂,在学术界和工业界有着广泛地应用,是我国有机氟化学领域早期最重要的研究成果之一,该试剂也被命名为“陈试剂”.此研究采用密度泛函理论(DFT)方法研究了碘化亚铜介导“陈试剂”形成三氟甲基亚铜的反应机理.计算结果揭示了反应中碘化亚铜催化剂的双重作用:一方面碘负离子通过进攻“陈试剂”中具有亲电性的甲基启动反应;另一方面一价铜阳离子络合物捕获原位生成二氟卡宾形成二氟卡宾亚铜中间体.发现与过去普遍假设的机理不同,(1)关键的脱羧过程并不需要一价铜阳离子参与,(2)三氟甲基是通过二氟卡宾亚铜中间体与氟离子络合后形成,而非二氟卡宾直接捕获氟离子.研究结果丰富了对“陈试剂”形成三氟甲基源的认识,为进一步开发基于“陈试剂”的新反应提供了理论依据.     

直接二氟甲硫基化与一氟甲硫基化反应研究进展

含有二氟甲硫基基团(SCF2H)与含有一氟甲硫基基团(SCFH2)的有机化合物具有独特的物理和化学性质,在医药及农药等领域具有潜在的应用价值.这两类化合物的传统制备方法是巯基底物的二氟甲基化与一氟甲基化,但含巯基底物本身种类有限,极大地限制了该类化合物的应用与开发,因此开发新的直接二氟/一氟甲硫基化方法和开拓新型直接二氟/一氟甲硫基化试剂具有重要的意义.综述了直接二氟甲硫基化反应和一氟甲硫基化反应的最新研究进展,并对反应的相关机理进行了论述.     

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。