含氟(三氟甲基)季碳中心的构建

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构建季碳中心是有机化学中一个备受关注和具有挑战性的领域。在有机氟化学中,含氟化合物因为具有独特性质而受到广泛的关注,其应用也越来越广泛,尤其是在药物和农药方面,涌现了许多含氟药物,这些药物为人类的健康作出了巨大贡献。近年来,构建含氟季碳中心和含三氟甲基的季碳中心备受关注。这类反应不仅具有重要的应用意义,同时也是对构建季碳中心的一大补充。虽然这方面有了迅速的发展,但仍是有机化学的一个重大挑战。  本文采用砌块法通过Mukaiyama aldol反应以及钯催化烯丙基化反应来构建含氟(三氟甲基)季碳中心。  第一部分,合成了一系列单氟取代的酮类化合物,并由此制备了氟代烯醇硅醚。然后对TiCl4促进的氟代烯醇硅醚的Mukaiyama aldol反应进行了考察。发现该类反应底物适用性较广,对于链状氟代酮的烯醇硅醚,除了少数取代的苯甲醛以外,对于大部分芳香醛和脂肪醛都适用,产率最高可达98%。α,β-不饱和醛以及多氟取代的醛都可以发生反应。我们通过X-Ray确定了其中两个产物的相对构型,并通过偶合常数的分析确定了其他化合物的相对构型。  第二部分,我们尝试了链状氟代酮类化合物的不对称α-烯丙基化反应。通过对条件的优化,最终在[Pd(C3H5)Cl]2和(S)-t-Bu-PHOX存在下,得到了相应的手性产物,ee值最高达到90%。该条件对于环状化合物也同样适用,可以得到82%的ee值。我们对该过程产生的烯醇负离子进行了研究,用对甲苯磺酸酐捕获,对得到的产物进行了X-Ray分析,发现在反应中生成的主要是顺式烯醇锂盐。该反应对于苯环上各种取代基有比较好的耐受性,对链状底物实现了较好的手性控制。  第三部分,我们采用我们组发展的包含五元环的三氟甲基砌块,对三氟甲基α位的烯丙基化反应进行了研究。通过钯催化烯丙基化反应,成功构建了含三氟甲基的季碳中心。通过对条件的优化,以很高的收率得到了烯丙基化产物。我们尝试在五元环骨架上引入取代基团,并考察了在这些基团存在下的烯丙基化反应,顺利得到了相应产物,但是反应的非对映选择性较差。苯并五元环类化合物也可以作为反应的底物。将五元环扩展为六元环,对反应的收率没有影响。对于不同的烯丙基试剂,如芳基取代的烯丙基碳酸酯和长链的烯丙基碳酸酯,反应也能顺利发生。并且在这一过程中没有观察到脱氟现象。我们对手性反应进行了初步考察,通过优化条件,对于五元环类底物,可以得到最高74%的ee值。
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