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脱氧氟化反应(Deoxofluorination)

概要

在氟化反应中,常用的底物是醇类或者含有羰基的化合物,通过伴随着的脱氧反应最终达到氟化置换的效果。到目前为止已经有很多种氟化试剂已经被开发出售,常用的市售试剂中,代表的几种已经罗列在下图中。

DAST_2

N,N-diethylaminosulfur trifluoride(DAST)是最初氟化试剂的基本模板、即使是现在也一直在被使用中。该物质是市售,为液体。由于加热到以上会有爆炸的危险,所以在使用时候一定要十分注意,对水敏感,遇水会分解。

Deoxo-Fluor是DAST的改良版,也是液体。改良后对热更稳定,取用的时候也很安全简便。同样遇水分解不稳定。

1,1,2,2-tetrafluoro-N,N-dimethylethylamine(TFEDMA)也是液体市售品。反应后的副产物酰胺具有良好的水溶性,所以在分液的时候可以很容易的洗去。并且可以在聚乙烯,特氟龙,金属制的容器中长时间保存。同样热稳定好,遇水不稳定。

XtalFluor是固体市售品。与DAST和DeoxoFluor相比,不容易发生消除副反应。通常与DBU或者三乙胺-3HF共用。

FluoLead也是固体市售品。对热稳定,耐吸湿,不易分解,同样可以有效抑制消除副反应的进行。可以把羧酸转换成三氟甲基等功能很强大。

PhenoFluor也是固体市售品。经常在与CsF共用,可以在sp2炭素(苯酚)上发生脱氧氟化反应,对于一些复杂的底物进行Late-Stage氟化反应的最新锐的试剂。

 

基本文献

<DAST>

  • Middleton, W. J. J. Org. Chem. 1975, 40, 574. DOI: 10.1021/jo00893a007
  • Hudicky, M. Org. React. 1988, 35, 513.

<DeoxoFluor>

  • Lal, G. S.; Pez, G. P.; Pesaresi, R. J.; Prozonic, F. M. Cheng, H. J. Org. Chem. 1999, 64, 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. 2000, 65, 4830. DOI: 10.1021/jo000020j
  • Singh, R. P.; Twamley, B.; Shreeve, J. M. J. Org. Chem. 2002, 67, 1918. DOI: 10.1021/jo016245r
  • White, J. M.; Tunoori, A. R.; Turunen, B. J.; Georg, G. I. J. Org. Chem. 2004, 69, 2573. DOI:10.1021/jo035658k
  • Bi, X. Synlett 2006, 2515. DOI: 10.1055/s-2006-950419

<TFEDMA>

<XtalFluor>

<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.
    2013, 135, 2470. doi:10.1021/ja3125405
  • Fujimoto, T.; Becker, F.; Ritter, T. Org. Process Res. Dev. 2014, 18, 1041. DOI: 10.1021/op500121w

Review for Deoxyfluorination:

 

反应机理

DAST氟化机理:伴随着立体的翻转。

DAST_3

 

反应实例

与羰基反应形成gem-二氟化产物。

DAST_4

Ciguatoxin合成中的应用[1]

DAST_5

通过PhenoFluor进行的苯酚上的脱氧氟化反应

DAST_6

 

实验步骤

 

实验技巧

遇水会产生强刺激腐蚀性HF,所以在架反应,加试剂以及后处理的时候要特别注意。

 

参考文献

[1] Inoue, M.; Yamashita, S.; Hirama, M. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 2053. doi:10.1016/j.tetlet.2004.01.077

 

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京都大学药学博士,现某化学企业小职员,化学空间员工副代表,网页小编&翻译。
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