近期，南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院教授湯平平課題組在國際權(quán)威期刊《自然—化學(xué)》上發(fā)表重要文章，闡述了利用三氟甲基芳基磺酸酯作為新的三氟甲氧基化試劑，在銀催化下首次實(shí)現(xiàn)了烯烴的分子間不對(duì)稱溴-三氟甲氧基化反應(yīng)。
圖1. 代表性的三氟甲氧基化試劑及TFMS的三氟甲氧基化反應(yīng)。圖片來源：Nature Chem.
傳統(tǒng)的三氟甲氧基化試劑大體上可分為三種：氟氧三氟甲烷可以通過自由基過程進(jìn)行三氟甲氧基化反應(yīng)，但它是有毒氣體且不便于操作；三氟甲基三氟甲磺酸酯可用于三氟甲氧基化反應(yīng)，但它的揮發(fā)性（沸點(diǎn)僅19 ℃）限制了其應(yīng)用；2,4-二硝基三氟甲氧基苯反應(yīng)性較差，并且反應(yīng)底物范圍窄，反應(yīng)條件苛刻。
因此，發(fā)展新的三氟甲氧基化試劑不僅是學(xué)界長期以來攻堅(jiān)的課題，也是現(xiàn)代醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)化學(xué)等行業(yè)的呼喚。
相對(duì)于其它三氟甲氧基化試劑，湯平平課題組研發(fā)的三氟甲基芳基磺酸酯易于制備且比較穩(wěn)定，具有良好的反應(yīng)性。
湯平平課題組利用Togni試劑和芳基磺酸順利制備了三氟甲基芳基磺酸酯，并將其作為新的三氟甲氧基化試劑，在銀催化下原位產(chǎn)生三氟甲氧基銀，實(shí)現(xiàn)了烯烴的分子間不對(duì)稱溴-三氟甲氧基化反應(yīng)。課題組首先以4-氟苯乙烯為底物，在最佳反應(yīng)條件下能以較高的收率和選擇性得到期望的溴-三氟甲氧基化反應(yīng)產(chǎn)物。同時(shí)，課題組對(duì)反應(yīng)底物進(jìn)行了擴(kuò)展。
實(shí)驗(yàn)證明，除苯乙烯，脂肪類的烯烴也能以良好的收率和立體選擇性得到目標(biāo)產(chǎn)物，除了端烯，脂肪鏈狀內(nèi)烯、環(huán)狀烯烴也都可以得到良好的結(jié)果，表明了該方法的實(shí)用性和可操作性。
有了簡單底物的成功，課題組還在復(fù)雜底物上對(duì)該三氟甲氧基化反應(yīng)進(jìn)行了驗(yàn)證。如金雞納堿、甾體、紫杉醇衍生物等復(fù)雜體系中的雙鍵也能在標(biāo)準(zhǔn)條件下以中等到良好的收率得到溴-三氟甲氧基化反應(yīng)產(chǎn)物。
“該反應(yīng)操作簡便，在溫和的條件下可以實(shí)現(xiàn)克級(jí)規(guī)模制備，底物適用性廣泛，具有良好的官能團(tuán)兼容性，可用于復(fù)雜天然產(chǎn)物或者天然產(chǎn)物類似物中雙鍵的三氟甲氧基化，合成相應(yīng)的三氟甲氧基化合物，在有機(jī)合成和藥物改造中將有重要應(yīng)用價(jià)值?！睖狡秸f。
這種新的三氟甲氧基化試劑具有優(yōu)良的應(yīng)用前景，國際著名氟化學(xué)專家蒂埃里·比亞爾在《化學(xué)》雜志上對(duì)該工作予以高度評(píng)價(jià)：在發(fā)展三氟甲氧基的工具中，該新型三氟甲氧基給體取得了突破性的進(jìn)展，并且為不對(duì)稱的三氟甲氧基化化學(xué)打開了一扇大門。
目前已注冊(cè)的含氟藥物有300多個(gè)，占所有醫(yī)藥比例的20%；多氟芳烴類有機(jī)化合物在模擬生物光合作用中心的光致電荷轉(zhuǎn)移和能量轉(zhuǎn)移材料、有機(jī)太陽能電池開發(fā)中具有很好的應(yīng)用前景；有機(jī)含氟材料作為關(guān)鍵材料也應(yīng)用于航空航天以及軍工國防領(lǐng)域?！跋Ｍ@種新三氟甲氧基化試劑的研發(fā)能夠更加廣泛地應(yīng)用于這些領(lǐng)域?！睖狡秸f。
課題組將圍繞新型的三氟甲氧基化試劑進(jìn)一步探究該反應(yīng)的機(jī)理，以及發(fā)展一系列新的三氟甲基化方法。（來源：中國科學(xué)報(bào) 馬超）
轉(zhuǎn)自：科學(xué)網(wǎng)
