行業(yè)動(dòng)態(tài)
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親核氟化反應(yīng)的研究進(jìn)展
人氣:1541發(fā)表時(shí)間:2022-05-06
近年來(lái)對(duì)有機(jī)氟化學(xué)的研究越來(lái)越受到有機(jī)化學(xué)家的重視,其主要的驅(qū)動(dòng)力是有機(jī)氟化物在醫(yī)藥[1]、農(nóng)藥[2]及材料[3]等領(lǐng)域顯示出了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。氟是自然界中電負(fù)性的元素,而其原子半徑又與氫原子接近[4,5]。因此,在藥物設(shè)計(jì)中經(jīng)常利用氟原子及含氟取代基的電子效應(yīng)、阻礙效應(yīng)、偽擬效應(yīng)、滲透效應(yīng)等設(shè)計(jì)和改造藥物。研究發(fā)現(xiàn),在藥物分子中引入氟原子,常??梢栽鰪?qiáng)藥物的結(jié)合力、改變理化性質(zhì)、提高藥物的代謝穩(wěn)定性和選擇性,從而提高藥效[6]。
由于有機(jī)氟化合物具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,因此如何獲得有機(jī)氟化合物就顯得非常重要。然而,自然界提供的有機(jī)氟化合物非常少,目前從天然產(chǎn)物中獲得的有機(jī)氟化合物只有12個(gè)[7],因此大量所需的有機(jī)氟化合物只能通過(guò)人工合成來(lái)得到。
目前,向有機(jī)分子中直接引入氟原子的方法主要有親電氟化和親核氟化[8]。其中,親電氟化已被廣泛應(yīng)用于氟化反應(yīng),主要得益于近年來(lái)高效親電氟化試劑的出現(xiàn),如DesMarteau試劑[9]、全氟呱啶[10]、Umist試劑[11]、Umemoto試劑[12]、NF-TEDA試劑(Selectfluor)[13]等。由于這些親電氟化試劑的出現(xiàn),使得親電氟化得到了迅速發(fā)展,但大部分親電氟化試劑都比較昂貴、不利于大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用。而親核氟化發(fā)展緩慢,主要原因是氟本身較強(qiáng)的電負(fù)性,使C-F鍵的形成需要較高的能量。其次是氟化物易形成氫鍵,這導(dǎo)致了氟化試劑的親核性減弱,同時(shí)大大增強(qiáng)了其堿性,從而引起了副反應(yīng)消除[14]。
基于親核氟化試劑(如NaF、KF)非常便宜,且工業(yè)易得等這樣的優(yōu)點(diǎn),一直以來(lái)人們都在研究用它作氟源向有機(jī)分子中入氟原子,并取得了一定進(jìn)展。本文主要以親核氟化試劑種類,來(lái)介紹近年來(lái)的親核氟化的發(fā)展。