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脫氧氟化反應(yīng)(Deoxofluorination)

概要

在氟化反應(yīng)中,常用的底物是醇類或者含有羰基的化合物,通過伴隨著的脫氧反應(yīng)最終達到氟化置換的效果。到目前為止已經(jīng)有很多種氟化試劑已經(jīng)被開發(fā)出售,常用的市售試劑中,代表的幾種已經(jīng)羅列在下圖中。



N,N-diethylaminosulfur trifluoride(DAST)是最初氟化試劑的基本模板、即使是現(xiàn)在也一直在被使用中。該物質(zhì)是市售,為液體。由于加熱到以上會有爆炸的危險,所以在使用時候一定要十分注意,對水敏感,遇水會分解。

Deoxo-Fluor是DAST的改良版,也是液體。改良后對熱更穩(wěn)定,取用的時候也很安全簡便。同樣遇水分解不穩(wěn)定。

1,1,2,2-tetrafluoro-N,N-dimethylethylamine(TFEDMA)也是液體市售品。反應(yīng)后的副產(chǎn)物酰胺具有良好的水溶性,所以在分液的時候可以很容易的洗去。并且可以在聚乙烯,特氟龍,金屬制的容器中長時間保存。同樣熱穩(wěn)定好,遇水不穩(wěn)定。

XtalFluor是固體市售品。與DAST和DeoxoFluor相比,不容易發(fā)生消除副反應(yīng)。通常與DBU或者三乙胺-3HF共用。

FluoLead也是固體市售品。對熱穩(wěn)定,耐吸濕,不易分解,同樣可以有效抑制消除副反應(yīng)的進行??梢园阳人徂D(zhuǎn)換成三氟甲基等功能很強大。

PhenoFluor也是固體市售品。經(jīng)常在與CsF共用,可以在sp2炭素(苯酚)上發(fā)生脫氧氟化反應(yīng),對于一些復(fù)雜的底物進行Late-Stage氟化反應(yīng)的最新銳的試劑。


基本文獻

<DAST>

  • Middleton, W. J. J. Org. Chem. 197540, 574. DOI:10.1021/jo00893a007

  • Hudicky, M. Org. React. 198835, 513.

<DeoxoFluor>

  • Lal, G. S.; Pez, G. P.; Pesaresi, R. J.; Prozonic, F. M. Cheng, H. J. Org. Chem. 199964, 7048. DOI:10.1021/jo990566+

  • Lal, G. S.; Pez, G. P.; Pesaresi, R. J.; Prozonic, F. M. Chem. Commun.1999, 215. DOI:10.1039/A808517J

  • Lal, G. S.; Lobach, E.; Evans, A. J. Org. Chem. 200065, 4830. DOI:10.1021/jo000020j

  • Singh, R. P.; Twamley, B.; Shreeve, J. M. J. Org. Chem. 200267, 1918. DOI: 10.1021/jo016245r

  • White, J. M.; Tunoori, A. R.; Turunen, B. J.; Georg, G. I. J. Org. Chem.200469, 2573. DOI:10.1021/jo035658k

  • Bi, X. Synlett 2006, 2515. DOI: 10.1055/s-2006-950419

<TFEDMA>

  • Petrov, V. A.; Swearingen, S.; Hong, W.; Petersen, W. C. J. Fluorine Chem. 2001109, 25. doi:10.1016/S0022-1139(01)00372-4

<XtalFluor>

  • Couturier, M. et al. Org. Lett. 200911, 5050. DOI:10.1021/ol902039q

  • Couturier, M. et al.J. Org. Chem. 201075, 3401. DOI:10.1021/jo100504x

<FluoLead>

  • Umemoto, T.; Singh, R. P.; Xy, Y.; Saito, N. J. Am. Chem. Soc. 2010,132, 18199. DOI:10.1021/ja106343h

<Phenofluor>

  • Hayashi, H.; Sonoda, H. Fukumura, K.; Nagata, T. Chem. Commun. 2002, 1618. DOI:10.1039/B204471D

  • Tang, P.; Wang, W.; Ritter, T. J. Am. Chem. Soc. 2011133, 11482. doi:10.1021/ja2048072

  • Sladojevich, F.; Arlow, S.; Tang, P.; Ritter, T. J. Am. Chem.
    Soc.
     2013135, 2470. doi:10.1021/ja3125405

  • Fujimoto, T.; Becker, F.; Ritter, T. Org. Process Res. Dev. 201418, 1041. DOI: 10.1021/op500121w

Review for Deoxyfluorination:

  • Singh, R. P.; Shreeve, J. M. Synthesis 2002, 2561. DOI: 10.1055/s-2002-35626

  • Kirk, K. L. Org. Process Res. Dev. 200812, 305. doi:10.1021/op700134j

  • Al-Maharik, N.; O’Hagan, D. Aldrichimica Acta 201144, 65. [website]


反應(yīng)機理

DAST氟化機理:伴隨著立體的翻轉(zhuǎn)。




反應(yīng)實例

與羰基反應(yīng)形成gem-二氟化產(chǎn)物。



Ciguatoxin合成中的應(yīng)用[1] 


通過PhenoFluor進行的苯酚上的脫氧氟化反應(yīng)




實驗步驟


實驗技巧

遇水會產(chǎn)生強刺激腐蝕性HF,所以在架反應(yīng),加試劑以及后處理的時候要特別注意。


參考文獻

[1] Inoue, M.; Yamashita, S.; Hirama, M. Tetrahedron Lett. 200445, 2053. doi:10.1016/j.tetlet.2004.01.077


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