芳族氟化的方法技术

本发明专利技术公开了氟化方法，其包括向反应混合物中提供氟磺酸芳基酯和氟化试剂；使氟磺酸芳基酯和氟化试剂反应，得到氟化芳基物质。还公开了氟化方法，其包括向反应混合物提供包含阳离子和芳氧基化合物的盐和SO2F2；使SO2F2和铵盐反应以提供氟化芳基物质。进一步公开了氟化方法，其包括向反应混合物中提供具有Ar‑OH结构的化合物；其中A是芳基或杂芳基；向反应混合物中提供SO2F2；向反应混合物中提供氟化试剂；使SO2F2、氟化试剂和具有Ar‑OH结构的化合物反应，得到具有Ar‑F结构的氟化芳基物质。

Aromatic fluorination

The invention discloses a fluorination method, which includes providing aryl fluorinated sulfonate esters and fluorinating reagents in reaction mixtures, and reacting aryl fluorinated sulfonate esters with fluorinating reagents to obtain fluorinated aryl substances. Fluorination methods are also disclosed, including the provision of salts and SO2F2 containing cations and aromatic compounds to reaction mixtures, and the reaction of SO2F2 with ammonium salts to provide fluorinated aromatic substances. Fluorination methods are further disclosed, including the provision of compounds with Ar OH structure to reaction mixtures; where A is aryl or heteroaryl; the provision of SO2F2 to reaction mixtures; the provision of fluorinating reagents to reaction mixtures; and the reaction of SO2F2, fluorinating reagents and compounds with Ar OH structure to obtain fluorinated aromatic substances with Ar F structure.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】芳族氟化的方法相关申请的交叉引用本申请要求了如下优选权的权益：2016年10月14日提交的美国临时申请号62/408,270，2016年8月19日提交的美国临时申请号62/376,967，2016年7月15日提交的美国临时申请号62/362,721，以及美国2016年5月2日提交的临时申请号62/330,311。
技术介绍
具有碳-氟(C-F)键的选择性氟化芳族化合物通常具有生物活性，其可用作许多药物和农用化学品的活性组分。形成这些C-F键的常用策略是通过亲核芳族取代通过取代芳基-X键(其中X是例如Cl、Br或NO2)进行。最近的方法已经证明，可以使用酚类及其衍生物，其中X是例如OH或三氟甲磺酸酯基，尽管需要昂贵的试剂。期望使芳族化合物氟化的改善方法。
技术实现思路
在广义方面，本申请提供制备芳基氟化物的方法，该方法包括任选地在溶剂系统中形成包含氟磺酸芳基酯和氟化试剂的反应混合物。允许反应进行一段时间，之后可以分离所需产物。在另一广泛的方面，本申请提供制备芳基氟化物的方法，该方法包括任选地在溶剂系统中形成包含芳氧基化物的盐和磺酰基氟的反应混合物。使所得反应混合物反应一段时间，之后可分离所需产物。在再一广泛的方面，本申请提供制备芳基氟化物的方法，该方法包括任选地在溶剂系统中形成包含式Ar-OH的芳基羟基化合物(其中Ar表示芳基或杂芳基)、磺酰氟和氟化试剂的反应混合物。使所得反应混合物反应一段时间，之后可分离所需产物。根据第一实施方式，本申请描述氟化方法，其包括向反应混合物或反应容器中提供溶剂；向反应混合物或容器中提供氟磺酸芳基酯；向反应混合物或容器中提供氟化试剂；使氟磺酸芳基酯与氟化试剂反应，得到氟化芳基物质。根据第二实施方式，本申请描述氟化方法，其包括向反应混合物或容器中提供溶剂；向反应混合物或容器中提供含有阳离子和芳氧基化合物的盐；向反应混合物或容器中提供SO2F2；使SO2F2和铵盐反应，得到氟化芳基物质。根据第三实施方式，本申请描述氟化方法，其包括向反应混合物或反应容器中提供溶剂；向反应混合物或容器中提供具有Ar-OH结构的化合物；其中Ar是芳基或杂芳基；向反应混合物或容器中提供SO2F2；向反应混合物或容器中提供氟化试剂；使SO2F2、氟化试剂和具有Ar-OH结构的化合物反应，得到具有Ar-F结构的氟化芳基物质。具体实施方式本说明书中使用的“烷基”，无论是单独的还是作为另一基团的一部分(例如，在二烷基氨基中)，其均包括具有指定碳原子数的直链、环状和支链脂族基团。如果没有指明数字(例如，芳基-烷基-)，则预想到1-12个烷基碳。优选的烷基包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基和叔辛基。术语“杂烷基”是指如上定义的烷基，其中一个或多个杂原子(氮、氧、硫、磷)取代基团中的一个或多个碳原子，例如醚或硫醚。“芳基”基团是指源自芳环的任何官能团或取代基。在一种情况下，芳基是指包含一个或多个芳环的芳族部分。在一种情况下，芳基是C6-C18芳基。在一种情况下，芳基是C6-C10芳基。在一种情况下，芳基是C10-C18芳基。芳基含有4n+2个π电子，其中n是整数。芳环可以稠合或其它方式连接到一个或多个杂芳基环、芳族或非芳族烃环或杂环烷基环上。优选的芳基包括但不限于苯基、萘基、蒽基和芴基。除非另有说明，否则芳基任选取代有1个或多个与本申请所述合成相容的取代基。这些取代基包括但不限于磺酸酯基团、含硼基团、烷基、硝基、卤素、氰基、羧酸、酯、酰胺、C2-C8烯烃和其它芳族基团。其它取代基是本领域已知的。“杂芳基”是指源自芳环并且含有至少一个选自氮、氧和硫的杂原子的任何官能团或取代基。优选地，杂芳基是五元环或六元环。杂芳基环可以稠合或其它方式连接至一个或多个杂芳基环、芳族或非芳族烃环或杂环烷基环。杂芳基的实例包括但不限于吡啶基、嘧啶基、哒嗪基、吡咯基、三嗪基、咪唑基、三唑基、呋喃基、噻吩基、噁唑基和噻唑基。杂芳基可任选地取代有一个或多个与本申请所述合成相容的取代基。这些取代基包括但不限于氟磺酸酯基团、含硼基团、C1-C8烷基、硝基、卤素、氰基、羧酸、酯、酰胺、C2-C8烯烃和其它芳族基团。其它取代基是本领域已知的。“羧酸酯”是指具有羧酸酯组分的任何官能团或取代基，并且可包括直链、支链或环状烷基，芳族或全氟烷基取代基。“烷氧基”是指任何具有醚组分的官能团或取代基，并且可包括直链、支链或环状烷基，芳族、杂芳族或全氟烷基取代基。本申请描述使芳族化合物氟化的改善方法，该方法描述于以下反应方案I中：ArO-M++SO2F2→ArF(方案I)方案I中的反应产物是氟化芳基化合物ArF。在方案I描述的实施方式中，向任选含有溶剂的反应容器中提供磺酰氟SO2F2。可以向溶剂中鼓泡磺酰氟，其为气体，作为熏蒸剂商购可得。如方案I所示，向反应容器中提供盐。尽管添加顺序无关紧要，但通常在磺酰氟之后加入盐以形成反应混合物。该盐包含阳离子(确认为M-)和芳氧基化物、优选酚盐(确认为ArO)。应理解，酚盐可以羟基形式或离子形式加入反应混合物中，并且溶液将会在两种形式之间达到平衡。基团Ar是芳基或杂芳基，并且可选地进一步取代。用于使酚盐进一步取代的合适取代基包括烷基、杂烷基、氰基、卤化物、羧酸酯、全氟烷基或烷氧基。磺酰氟通常用于根据方案I的反应，其相对于芳氧基化物的量是摩尔过量的。磺酰氟与芳氧基化合物的合适摩尔比为约1:1至约10:1，或1:1至2:1，或1:1至5:1，或2:1至5:1，或2:1至3:1。选择阳离子使得适于原位形成氟化试剂。合适的阳离子的实例包括四烷基铵、钠、钾、铯或其组合。四烷基铵的实例包括四甲基铵、三丁基甲基铵和四丁基铵。在一种情况下，四烷基铵包括4个烷基取代基，每个烷基取代基为C1-C4。在方案I中，反应可以在溶剂的存在下进行。或者，当起始原料和产物两者在例如室温都是液体时，反应可以在不存在溶剂的情况下(即纯的反应物)进行，以简化产物的分离和纯化。在使用溶剂的反应中，溶剂可以是极性非质子溶剂。合适的极性非质子溶剂的实例包括二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺(DMA)、1,3-二甲基-3,4,5,6-四氢-2-嘧啶酮、二氯甲烷(DCM)、乙腈、乙酸乙酯、六甲基磷酸三酰胺(HMPT)和1,3-二甲基-2-咪唑烷酮。或者，溶剂可以是烷氧基醚溶剂。合适的烷氧基醚溶剂的实例包括四氢呋喃(THF)、二乙二醇二甲醚和二甲氧基乙烷(DME)。用于该反应的其它合适溶剂是腈溶剂。苄腈是合适的腈溶剂的实例。在反应中有用的其它溶剂是芳族溶剂，例如甲苯。方案I中描述的氟化反应任选地在氟化试剂MF(其中M为如上定义)的存在下进行。氟化试剂可以以小于芳氧基化合物的摩尔当量的量使用。方案I中描述的反应在约0℃至200℃或室温(即约25℃)至约100℃的温度便利地进行。尽管可以通过各种技术监测反应进程，但通常不必这样做，因为方案I描述的反应通常在约12-36小时内完成，通常在约24小时内完成。不受理论的限制，认为方案I中描述的芳氧基化物与磺酰氟的反应如以下方案II中所示进行(其中Ar和M为如上定义，并且注意本方案所示的各M未必都是相同化合物)：可以看出，磺酰氟与芳氧基化物反本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.氟化方法，其包括：向反应混合物中提供具有以下结构的氟磺酸芳基酯：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.02 US 62/330,311;2016.07.15 US 62/362,721;1.氟化方法，其包括：向反应混合物中提供具有以下结构的氟磺酸芳基酯：其中A是芳基或杂芳基；向所述反应混合物中提供氟化试剂；和使所述氟磺酸芳基酯与所述氟化试剂反应，得到具有以下结构的氟化芳基物质：Ar-F。2.权利要求1的氟化方法，其中所述溶剂选自极性非质子溶剂、烷氧基醚溶剂、腈溶剂和芳族溶剂。3.权利要求1-2中任一项的氟化方法，其中所述氟化试剂选自氟化钠、氟化钾、氟化铯、氟化锂、四丁基氟化铵和四甲基氟化铵。4.氟化方法，其包括：向反应混合物中提供具有以下结构的盐：其中A是芳基或杂芳基；其中M是阳离子；向所述反应混合物中提供SO2F2；使SO2F2与铵盐反应，得到具有以下结构的氟化芳基物质：Ar-F。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：M·S·桑福德，D·布兰，P·S·汉利，M·A·辛梅西亚，S·D·施姆勒，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，密歇根大学董事会，
类型：发明
国别省市：美国,US