银催化X-H键偕二氟烯基化反应研究

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偕二氟烯烃是一类独特的结构基团,它在药物、材料等领域有着重要的应用。偕二氟烯烃作为一类重要的有机含氟化合物,在药物分子设计中可以将其看作醛或酮的生物电子等排体,能够提高目标分子的代谢稳定性和亲脂性,因而发展温和高效的偕二氟烯烃合成方法引起了许多化学家的关注。但现有的制备方法中,例如Wittig型反应和交叉偶联反应常用于碳原子取代的二氟烯烃合成。相比之下,具有结构多样性的杂原子取代的偕二氟烯烃的合成目前仍然是一个巨大的挑战。这是由于杂原子取代的偕二氟烯烃的合成受到底物范围狭窄、操作繁琐实用性差(使用低沸点的二氟烯烃)和需要使用强碱(nBu Li,LDA)或化学计量Mg~0等苛刻的反应条件导致的。虽然胺、醇和酚的直接偕二氟烯基化可能是获得杂原子偕二氟烯烃的最直接方法,但之前只有一种铜催化方法被报道,该方法使用三氟乙醛N-三氟甲基腙作为三氟甲基重氮甲烷前体,仅得到了三取代杂原子偕二氟烯烃且合成的产物存在产率低、底物范围狭窄(仲胺不反应)等情况,限制了该方法的实用性。因此,发展新的催化体系,从廉价易得的原料出发,快速地合成结构多样的杂原子偕二氟烯烃化合物是非常重要的。在此,本文以Ag作催化剂,使用易于分解的三氟甲基酮N-邻三氟甲基苯磺酰腙与容易获得的胺、醇、苯酚进行二氟烯基化反应,合成了一系列结构多样的偕二氟烯醇醚和偕二氟烯胺类化合物。这代表了使用X-H二氟烯基化构建四取代杂原子偕二氟烯烃的第一个例子,这种方法具有产率高、优异的官能团耐受性、底物范围广和操作简便等特点,空间位阻芳基仲胺在开放反应体系中的首次偕二氟烯基化反应清楚地证明了方法实用性和有效性,从而为合成含多种杂原子(X=N、O)的偕二氟烯烃提供了一项通用策略。曲美布汀商业药物的偕二氟乙烯基醚生物等排体的成功合成,表明了该方法在药物发展领域具有的巨大潜力。同时通过实验和DFT计算对反应的可能机理进行了详细的研究。
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