研究论文介绍

JACS:膦催化非活化三级烷基氯的氟化反应方法学

作者:杉杉

导读:

近日,美国California Institute of Technology的Gregory C. Fu课题组在J. Am. Chem. Soc.中发表论文,报道一种全新的膦催化非活化三级烷基氯或溴的氟化反应方法学,进而成功完成一系列烷基氟分子的构建。

Phosphine Catalysis of the Fluorination of Unactivated Tertiary Alkyl Chlorides under Mild and Convenient Conditions

Z. Wang, D. J. Freas, G. C. Fu, J. Am. Chem. Soc. 2023, ASAP. doi: 10.1021/jacs.3c11042.

正文:

有机氟化合物广泛存在于各类农用化学品、材料分子以及药物分子中。并且,在过去的几十年里,已经成功设计出多种构建碳-氟键的合成转化策略 (Figures 1A -1B)[1]-[2]。然而,非活化的三级烷基溴或碘参与的氟化反应方法学,目前却较少有相关的研究报道 (Figure 1C)[3]。这里,美国California Institute of Technology的Gregory C. Fu课题组报道一种全新的膦催化非活化三级烷基氯或溴的氟化反应方法学,进而成功完成一系列烷基氟分子的构建 (Figure 1D)。

 

首先,作者采用烷基卤衍生物1作为模型底物,进行相关反应条件的优化筛选 (Table 1)。进而确定最佳的反应条件为:采用PPh3作为催化剂,AgF作为氟源,在DCM反应溶剂中,反应温度为室温,最终获得69% (RBr)、70% (RI)与79% (RCl)收率的烷基氟产物。

在上述的最佳反应条件下,作者分别对一系列烷基卤底物 (Table 2)的应用范围进行深入研究。

之后,该小组对膦催化非活化三级烷基氯的氟化反应过程进行了研究 (Figure 2)。

总结:美国California Institute of Technology的Gregory C. Fu课题组报道一种全新的膦催化非活化三级烷基氯或溴的氟化反应方法学,进而成功完成一系列烷基氟分子的构建。这一全新的氟化合成转化策略具有操作简单、反应条件温和、底物范围广泛以及优良的官能团兼容性等优势。

参考文献:

  • [1] P. A. Champagne, J. Desroches, J. D. Hamel, M. Vandamme, J. F. Paquin, Chem. Rev. 2015, 115, 9073. doi:10.1021/cr500706a.
  • [2] G. H. Lovett, S. Chen, X. S. Xue, K. N. Houk, D. W. C. MacMillan, J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 20031. doi:10.1021/jacs.9b11434.
  • [3] L. A. Paquette, J. C. Weber, T. Kobayashi, Y. Miyahara, J. Am. Chem. Soc. 1988, 110, 8591. doi:10.1021/ja00234a003.

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