行業(yè)動態(tài)
您現在的位置: 網站首頁 >新聞中心 >行業(yè)動態(tài)
光催化C-F, C-H雙官能團化—一個嶄新的實現C-F鍵斷裂的催化體系
人氣:1345發(fā)表時間:2022-05-06
含氟的聯芳烴類化合物是一類非常重要的化合物,廣泛存在藥物,農藥以及材料領域。近俄克拉荷馬州立大學的Jimmie D. Weaver教授在《JACS》發(fā)表了光催化C-F, C-H雙官能團化反應,制備多氟聯芳烴類化合物,該方法簡單高效。
我們知道近幾年過渡金屬催化C-H鍵官能團化取得了非常突出的成就,而C-F鍵活化的報道則相對較少。主要是因為C-F鍵鍵能較強,而且氟負離子與過渡金屬結合能力很強,這些都導致了過渡金屬催化C-F鍵活化反應的turnover number不高。
2014年Jimmie D. Weaver教授就報道了光催化的多氟芳烴C-F鍵斷裂然后質子化的反應,反應使用廉價的胺作為還原劑提供質子。作者認為反應發(fā)生以下歷程(Scheme 1):多氟芳烴在光催化劑下脫去F-離子,生成多氟芳烴自由基[ArFn-1] ·中間體,該自由基中間體對堿掘氫得到脫氟質子化產物 (J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 3002)。2015年該小組利用同樣的策略,在光催化下得到多氟芳烴自由基[ArFn-1] ·以后,用烯烴捕獲,同樣從堿上掘氫得到帶有不同取代基的多氟芳烴類化合物(Chem. Sci. 2015, 6, 7206)。今年該小組將該底物拓展到了芳烴體系,多氟芳烴自由基[ArFn-1]·對芳烴加成得到去芳香化的自由基中間體int-a,該中間體經過先氧化在脫氫或者先脫氫在氧化過程得到聯芳烴類化合物。
作者在之前工作基礎上篩選到條件以后,對底物進行了拓展,作者合成了兩個多氟取代的聯芳烴類化合物,顯示該方法強大的應用前景。作者用五氟苯甲酸甲酯和多氟吡啶,先通過芳香親核取代反應得到24a和26a,然后使用作者發(fā)展的光催化C-F,C-H官能團化得到聯芳烴類化合物15a和14a,接著使用2014年作者發(fā)展的光催化C-F鍵脫除質子化反應,終合成了多取代的雙氟苯甲酸酯25a和多取代的雙氟吡啶27a,而使用其他方法合成這兩個化合物卻是非常困難的事(Scheme 2)。
總結:Jimmie D. Weaver教授發(fā)展了的光催化C-F鍵官能團化反應,生成多氟芳烴自由基,可以被廉價易得的胺還原,也可以對烯烴、芳烴加成得到骨架多樣的多氟芳烴化合物,該催化體系與芳香親核取代反應結合應用,將有著廣闊的發(fā)展空間。該催化體系不足之處可能是底物類型較為受限,能否發(fā)展光催化的簡單含氟芳烴類底物的C-F鍵活化或者烷烴的C-F鍵活化將是一大挑戰(zhàn)。
上一篇: 親核性氟化試劑:不對稱氟化內酯化反應
下一篇: 親核氟化反應的研究進展