钯催化环丁醇衍生物的开环反应在有机氟化物合成中的应用研究

Organofluorine chemistry is an important branch of organic chemistry, and has become one of the hottest areas of current chemical research. This project propose that cyclobutanol derivatives could react with fluorinated reagents (such as NFSI, togni reagent, trifluoroethyl iodide, halodifluoromethylated reagents and polyfluoroarenes) by palladium-catalyzed selective ring-opening, to efficiently, high selectively construct a series of difficult to be synthesized compounds through conventional methods. In addition, some promising fluorinated drugs or intermediates will be synthesized through the development strategies. The detailed reaction mechanism will be further studied through synthesis and identification of intermediates or other technical methods. This study can enrich the research content of organofluorine chemistry, and provide an efficient new way to contruct organofluorine compounds.

有机氟化学作为有机化学的一个重要分支，已成为当下化学研究领域的热点和令人瞩目的话题之一。本项目拟通过过渡金属钯催化环丁醇衍生物的选择性开环，与NFSI、Togni试剂、三氟碘乙烷、卤代二氟甲基化试剂以及多氟芳基苯等含氟试剂反应，高效、高选择性、原子经济性的构建一系列常规方法很难合成的含氟化合物。利用发展的反应策略对一些具有应用前景的含氟药物或中间体进行合成。进一步通过中间体合成、鉴定等技术方法对详细的反应机理进行深入研究。此项研究可丰富有机氟化学的研究内容，为有机氟化合物的构筑提供一种新的可借鉴的途径。

有机氟化学作为有机化学的一个重要分支，已成为当下化学研究领域的热点和令人瞩目的话题之一。目前在医药、农药以及材料化学等领域受到广泛的关注与应用。因此，发展高效简便、安全绿色、原子经济性、可控性的合成方法来构筑及转化为含氟有机化合物十分重要。基于此，我们开展了三乙胺催化对醌醇与三氟甲基酮的串联环化反应，以68-95%的收率、中等的非对映选择性得到一系列含三氟甲基的1,3-二氧环戊烷衍生物。另外，我们研究了无金属参与的三氟重氮乙烷与缺电子端炔的[3+2]环加成反应，以92-98%的产率得到一系列5-取代-3-三氟甲基吡唑衍生物。我们还研究了水相催化3,5-二烷基-4-硝基异噁唑与三氟甲基酮的亲核加成反应，以66-99%的产率合成了一系列含有硝基异噁唑基三氟甲基叔醇化合物。. 水作为溶剂有其独特的优越性，因为水是地球上自然界最丰富的“溶剂”，廉价易得、安全、无污染，也不存在易燃易爆危险，而且水作溶剂可以通过氢键作用促进反应进行。丁烯内酯是一类重要的五元杂环结构单元，广泛存在于天然产物或人工合成的化合物中，在医药、农药等领域已有广泛的应用，具有良好的研究价值。因此，我们发展了水相催化δ-取代丁烯内酯与环状N-磺酰亚胺的烯基化反应，以82-96%的收率得到一系列反式构型的α-芳基亚甲基δ-取代丁烯内酯衍生物。. 吡唑和异噁唑作为五元芳香杂环，是生物活性分子中比较常见的结构单元。有机催化不对称1,6-加成反应是一种构建碳碳键非常有效的合成手段，近几年将此策略应用于各类手性化合物的合成，受到有机化学家的广泛关注。因此，我们报道了有机催化吡唑啉-5-酮与异噁唑烯烃的不对称1,6-加成反应。通过对催化剂、溶剂、反应温度等影响因素进行筛选，探索出最佳反应条件。在最优条件下，以72-90%的收率和83-94% ee值得到一系列同一分子既含有异噁唑结构又含吡唑结构的化合物。其中一个产物经X-射线单晶衍射分析，确定其绝对构型为R型。综合分析实验结果，提出可能反应历程。