[發(fā)明專利]一種光催化下二氟烷基取代芳香醛類化合物的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911156969.7
• 申請日: 2019-11-22
• 公開（公告）號: CN110803972B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周嘉第;李堅軍;王芳;林志豪
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: C07B39/00
• 分類號: C07B39/00;C07C67/343;C07C69/73;C07C69/736;C07C69/734;C07C253/30;C07C255/57;C07C231/12;C07C235/78;C07D295/192;C07D207/337;C07D307/54;C07D333/24
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發(fā)明公開了一種光催化下二氟烷基取代芳香醛類化合物的合成方法，它將芳香醛類化合物、CF₂試劑、雙齒類配體、光催化劑以及堿溶于有機溶劑中，在光照條件下反應(yīng)5?30h，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)后處理得到二氟烷基取代芳香醛類化合物。本發(fā)明在光照下實現(xiàn)芳香醛類化合物的二氟烷基化，具有原料易得、反應(yīng)條件溫和、底物適用性廣、反應(yīng)選擇性好及操作簡便等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光催化下二氟烷基取代芳香醛類化合物的合成方法，具體為一種在光催化劑催化的情況下，由芳香醛類化合物在溫和、綠色反應(yīng)條件下合成二氟烷基取代芳香醛類化合物。

背景技術(shù)

含氟有機化合物在功能材料、醫(yī)藥、農(nóng)藥等方面有著廣泛的應(yīng)用，因此發(fā)展向有機分子中高效、高選擇性地引入氟原子和含氟片段一直是有機化學(xué)領(lǐng)域中的重要研究方向。氟烷基化反應(yīng)主要利用各種氟烷基化試劑通過親核反應(yīng)、親電反應(yīng)和自由基反應(yīng)三種形式實現(xiàn)。其中，芳烴的氟化和三氟甲基化反應(yīng)在過去的幾年中取得了突破性進展，然而，長期以來芳烴(尤其是缺電性芳烴)的二氟烷基化策略十分少見，急需進一步深入研究。

2014年，有文獻報道(Angew.Chem.Int.Ed.2014，53，1669–1673)用苯硼酸與溴化二氟甲基膦酸酯，溴化二氟乙酸酯和其他衍生物在鈀催化下合成芳基二氟烷基化方法。該方法雖然可以高效的合成芳基二氟烷基化產(chǎn)物，但是需要預(yù)活化官能團，且反應(yīng)溫度高。2014年，Pannecoucke等人(J.Org.Chem.2014，79，7205)報道了銅催化的呋喃和苯并呋喃的二氟烷基化，但是反應(yīng)需要在較高溫度下進行。機理研究表明反應(yīng)不受自由基抑制劑的影響，因此推測可能是通過Cu^I/Cu^III催化循環(huán)進行的。次年，該課題組(Eur.J.Org.Chem.2015，1719–1726)首次報道了將CF₂CO₂Et部分直接引入富電子的芳烴中。2018年，趙等人(Angew.Chem.Int.Ed.2018，57，15597–15601)通過使用四(三苯基膦)鈀作為催化劑和三苯基膦作為配體，開發(fā)出了一種實用且高度對位選擇性的芳香族酮的C-H二氟甲基化。該反應(yīng)是首次實現(xiàn)缺電子芳烴的直接二氟烷基化，缺點是使用溫度過高。

相比于其他芳烴類化合物，芳香醛類化合物醛基在較高反應(yīng)溫度及自由基反應(yīng)中往往是不穩(wěn)定的，這也是芳香醛類化合物的二氟烷基化反應(yīng)無法用常規(guī)釜式熱引發(fā)反應(yīng)有效實現(xiàn)的主要原因。本發(fā)明在光催化的條件下，實現(xiàn)了缺電子芳香醛類化合物的直接二氟烷基化，具有反應(yīng)溫和、工藝簡單、純度及產(chǎn)率高等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種操作簡單、產(chǎn)物純度高的二氟烷基取代芳香醛類化合物的合成方法。

所述的一種光催化下二氟烷基取代芳香醛類化合物的合成方法，其特征在于在光催化劑、雙齒類配體和堿存在下，式(II)所示的芳香醛類化合物和式(III)所示的CF₂試劑溶于有機溶劑中，于光照條件下在5～80℃下反應(yīng)5-72h，反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)后處理得到式(I)所示的二氟烷基取代芳香醛類化合物：

其中：R¹為氫、C1-C8烷基、芐基、苯基、甲氧基、苯氧基、鹵素、醛基、羧基、氰基；n為1、2、3或4；R²為酯基、酰胺基或膦酸酯基。其反應(yīng)方程式如下：

反應(yīng)方程式中的反應(yīng)介質(zhì)為有機溶劑，其中式(I)對應(yīng)的是產(chǎn)物二氟烷基取代的芳香醛類化合物。