论文部分内容阅读
由于氟原子的特殊性质,在有机分子中引入含氟片段往往能够显著地改变其母体的体积、酸性、偶极距和极性、亲脂性和转运方式以及化学和生物代谢稳定性,因此含氟的有机化合物已广泛地应用到医药、农药和材料等领域。最近五年来,氟化学家们的目光主要集中在引入三氟甲基方面,而二氟亚甲基的导入方法研究相对较少。本论文的主要工作就是利用廉价易得的铜、银为促进剂或催化剂,探索了三种二氟亚甲基砌块与常用试剂之间的偶联反应,同时发展了一种新型的二氟亚甲基砌块。通过对二氟亚甲基化反应的研究,发展了金属参与和催化的芳基硼酸、芳烃、末端烯烃和异腈的二氟亚甲基化反应,高效地构建了sp2型和sp3型C-CF2-键。本论文分为以下四个部分:在第一部分工作中,主要研究了铜参与构建杂环Csp2-CF2-键的反应。以一溴二氟甲基取代的杂环芳烃为二氟亚甲基源,空气为氧化剂,实现了铜参与的芳基硼酸的偕二氟亚甲基化反应,以中等到优秀的产率合成了一系列偕二氟亚甲基化的杂环类化合物。该反应为第一例铜参与的芳基硼酸的偕二氟亚甲基杂环化反应,为今后实现铜参与的芳基偕二氟亚甲基杂环化奠定了一定的基础。在第二部分工作中,主要研究了芳烃的Csp2-H直接乙氧羰基二氟甲基化反应,以构建Csp2-CF2-键。该反应以TMSCF2CO2Et为乙氧羰基二氟甲基源,Ag OTf为促进剂,实现了芳烃的Csp2-H直接乙氧羰基二氟甲基化,以中等到良好的产率合成了一系列乙氧羰基二氟甲基化芳烃类化合物。此合成方法为芳烃的乙氧羰基二氟甲基化提供一条新的合成策略。在机理初探过程中,首次捕获到了TEMPO-CF2CO2Et物种。在第三部分工作中,主要研究了银参与构建Csp3-CF2-键的反应。以TMSCF2CO2Et为高效的乙氧羰基二氟甲基源,Ag OTf为促进剂,Ph I(OAc)2为氧化剂,Hanztsh酯作为有效的氢给体,成功发展了银促进末端烯烃的直接氢化-乙氧羰基二氟甲基化反应,以中等到良好的产率和较好的区域选择性合成了一系列偕二氟亚甲基化的烷烃类化合物。该反应条件温和,但反应底物适用性有限,需要进一步的改进。在第四部分工作中,主要研究了银催化的杂环Csp2-CF2键的构建反应。以稳定的芳基二氟乙酸钾盐为芳基二氟甲基自由基源,Ag NO3为催化剂,(NH4)2S2O8为氧化剂,实现了2-异腈基联苯的二氟亚甲基化/环化串联反应,以中等到优秀的产率得到了一系列偕二氟亚甲基化菲啶类产物。通过NMR、IR、HRMS、X-ray鉴定了化合物的结构。该反应条件温和,官能团的兼容性良好,使得该银催化脱羧的二氟亚甲基化反应可能会成为一种新颖便捷的合成策略,用于构建偕二氟亚甲基类化合物。