论文部分内容阅读
含氟有机物往往表现出比其相应的非含氟物质更为优良的亲油性和膜渗透性,同时由于其高的电负性和抗氧化能力而具有更好的代谢稳定性和生物药效。但是,自然界中存在的天然含氟有机物仅有十三例。因而,采用人工合成的方法向有机分子中引入氟原子或含氟结构片段是当代有机合成化学领域的热点研究课题。三氟甲基是重要的全氟烷基官能团,关于向有机分子中直接引入三氟甲基的方法学研究得到迅猛发展。总体上看,三氟甲基的引入有三种途径：亲核的三氟甲基化反应、亲电的三氟甲基化反应和自由基的三氟甲基化反应。其中,通过C-H的三氟甲基化反应向碳原子直接引入三氟甲基的研究工作受到该领域的广泛关注,而关于杂原子的三氟甲基化反应研究主要集中在硫原子和氧原子上。比较而言,向氮原子上直接引入三氟甲基的工作却不多见。本论文主要探索了氮原子上的三氟甲基化反应,同时对氮杂芳烃苄位的C-H三氟甲基化反应也进行了研究。具体研究内容如下：1、归纳了向有机分子中直接引入三氟甲基的反应：碳原子的三氟甲基化反应、氮原子的三氟甲基化反应和氧原子的三氟甲基化反应,并对各类反应进行了详尽的阐述。2、使用了亲核性的Ruppert Prakash试剂（TMSCF3）为三氟甲基源,通过其与PhI（OAc）2的反应原位形成亲电的三氟甲基化物种[PhICF3]+,探索了含氮化合物的N-三氟甲基化反应。选择N-H酮亚胺作为底物,成功地实现了氮原子的直接三氟甲基化。该反应可在温和条件下发生,高效产生N-CF3类物质,亚胺底物的普适性良好。这是首次使用基于高价碘的开链式亲电三氟甲基化物种进行的N-三氟甲基化反应研究。3、探讨了环状的亲电三氟甲基化试剂Togni-2试剂（酸型的Togni试剂）在氮原子的直接三氟甲基化反应中的应用。在对常见的含氮化合物进行筛选后,仍然选择了N-H酮亚胺作为含氮底物,在铜盐的催化作用下,实现了氮原子的直接三氟甲基化反应,合成了系列N-三氟甲基化的酮亚胺类物质。4、探索了铜催化下的氮杂芳烃苄位的C-H氧化三氟甲基化串联反应。使用TMSCF3为三氟甲基试剂,在“一锅”反应中,实现了氮杂芳烃苄位sp3C-H键的原位空气氧化形成醛中间体后,与TMSCF3进一步反应,高效地合成了一系列氮杂环三氟甲基醇类物质。