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摘要由于氟原子具有原子半径小（0.071nm），电负性大（χ=3.98）的特性，将氟或含氟基团引入到有机分子之中，有较大几率使得母体分子的物理、化学以及生物性能发生有益的改变。这使得含氟有机化合物在材料科学、生物医药、农药等领域得到了十分广泛的应用。发展高效、绿色、选择性好的合成方法学向有机分子中引入氟原子或含氟基团是目前有机氟化学的一个研究热点。弱相互作用力是广泛存在于自然界的一种作用力，最近研究发现氟烷基化试剂和一些电子给体化合物产生弱相互作用后【例如卤键（halogenbond）或电子供体-受体（electrondonor-acceptor）复合物】，可以在光照下诱导出活泼的氟烷基自由基，进而发生多种氟烷基化反应。这类反应体系无需额外添加过渡金属或光催化剂，反应条件温和，具有优异的合成经济性，因此吸引了我们的研究兴趣。本论文围绕基于弱相互作用拓展新的氟烷基化反应。全文共分为三章：<br>　　第一章：无催化剂及可见光诱导下尿嘧啶和胞嘧啶的三氟甲基化和全氟烷基化反应研究<br>　　本章研究内容中，我们以全氟烷基碘化物ICnF2n+1(n=1,2,4,6)为氟源，发展了一种新颖的尿嘧啶和胞嘧啶的三氟甲基化和全氟烷基化方法，并成功应用于合成重要的药物中间体5-三氟甲基尿嘧啶和抗病毒药物三氟尿苷，同时实现了重要杂环喹诺酮类化合物的氟烷基化。该合成方法的特点是反应无需额外添加催化剂、条件温和、操作简便、具有广泛的底物普适性以及良好的实用性。机理实验结果表明，负离子化的尿嘧啶与全氟烷基碘化物之间形成了具有光化学活性的电子给体-受体（EDA）复合物，其在光照作用下诱导氟烷基自由基的形成，进而实现了这一转化。值得一提的是，这是首例由芳杂环胺类化合物与氟烷基碘代物产生的弱相互作用引发的氟烷基化反应。<br>　　第二章：有机膦催化下烯烃的二氟烷基化反应研究<br>　　有机膦是一类十分重要的电子给体化合物，尤其作为配体在过渡金属催化反应中发挥着重要的作用，但是目前关于它们在自由基化学中的应用报道较为罕见。本章以ICF2CO2Et为氟烷基化试剂，廉价易得的有机膦化合物DPPM（双二苯基膦甲烷）为催化剂，首次实现了有机膦催化下烯烃类化合物的原子转移自由基加成（ATRA）反应。值得一提的是，当苯乙烯类化合物作为反应底物时，能得到Heck型的二氟烷基化产物。该方法具有反应效率高、官能团耐受性好、操作简单、无需额外添加金属或光催化剂等显著优点。机理研究表明，该反应可能是由有机膦催化剂与碳-碘键间的弱相互作用力引发。<br>　　第三章：基于EDA复合物的可见光诱导下脂肪胺类化合物的脱氨二氟烷基化反应研究<br>　　本章研究内容以廉价易得的脂肪胺类化合物为起始原料，二氟烯醇硅醚为氟烷基化试剂，以汉斯酯（Hantzschester）作为电子给体，发展了一种基于EDA复合物的可见光诱导下脂肪胺类化合物的脱氨二氟烷基化反应。该方法反应条件温和，底物普适性广以及官能团兼容性好，能将多种含氨基的分子转化为烷基-CF2COPh化合物。合成的产物可通过进一步转化获得多种结构新颖的含氟化合物。该策略是首例在EDA复合物的引发下烷基自由基和氟烷基试剂的交叉偶联反应。此外，该合成策略也是目前少数已经实现的sp3碳的直接二氟烷基化反应之一。