银催化氟烷基磺酰腙与炔丙醇的脱氟联烯化反应研究

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近年来,氟烷基化合物在材料科学,农业化学和药物化学中逐渐受到重视。据统计,2018年和2019年美国食品药品监督管理局(FDA)批准的新药中有近30%-40%含有机氟单元,而在十年前却仅有17%左右。与非氟化药物相比,含有C-F键的药物通常具有更高的代谢稳定性和体内亲脂性。因此,如何高效、便捷的向有机分子中引入氟原子和含氟基团已经成为目前科学界的研究热点。在众多含氟基团中,由于三氟甲基(-CF3)固有的稳定性,含三氟甲基化合物的合成途径已发展众多,其相关研究发展也较为成熟。相比之下,其他氟烷基化合物(R2CF2、R3CF)的合成与应用研究较为局限。通过使用易于获得的三氟甲基化合物作为起始反应物,对其进行选择性脱氟官能化以构建新的C-C键是一种十分具有吸引力的方法。联烯独特的结构特点使其在有机合成中成为一类重要的合成中间体,并且广泛应用于新药物和材料的研发,将氟化基团引入联烯结构中可能会极大地改变其性质并增强其生物活性。在众多三氟甲基脱氟碳官能化研究中,芳基化、烷基化、羰基化和烯丙基化反应都取得了不错的研究进展。但是,三氟甲基C-F键的脱氟联烯化反应至今尚无报道。因此,仍然需要新的策略来突破这一障碍,从而实现更广泛的三氟甲基C-F键碳官能化。在此,我们设计和提出了一种由银卡宾引发的三氟甲基脱氟联烯化策略,这是卡宾途径在三氟甲基脱氟/C-C键构建中的首次应用。该策略通过氟烷基金属卡宾与炔丙醇的级联脱氟/重排过程,生成多种联烯化的二氟和单氟烷基酮。这种脱氟碳扩链方法可用于合成特定位点氟化的链烷烃,可在精细化学品合成、聚合以及氟化分子的合成和降解等领域得到应用。这种卡宾策略的发展不仅代表了一种新颖的反应模式,同时也为三氟甲基C-F键碳官能化的发展开辟了新途径。另一方面,此策略为获得氟烷基联烯化合物提供一种替代经典合成的有效方法,这对新药物的研发具有非常重要的价值。此外,1,4-丁炔二醇作为底物时反应可经历两次连续的脱氟和C-C键偶联过程,选择性地合成在石化、汽车和航空航天工业方面广泛存在的2,3-取代丁二烯,这进一步证明了氟烷基磺酰腙的脱氟联烯化反应在合成含氟聚合物单体中的潜在适用性和实用性。
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