芳基氟化硫型氟代试剂及其制备方法技术

技术编号:1500003 阅读:244 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
芳基氟化硫型氟代试剂及其制备方法。该氟代试剂的结构如式(Ⅰ)所示,式中R可以为选自羧基、羧酸酯基、取代或无取代的胺甲酰基、腈基、磺酸基、磺酸酯基、三氟甲基的单取代基,或者是相同或不同的多取代基。该氟代试剂的分子量大,产品为固态物,适合生产和运输。该类化合物可运用于多类官能团的氟代,特别是酮的双氟代,这为亲核双氟代反应提供了一类安全有效的氟代试剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一类新结构的。
技术介绍
氟原子(F)是VII族元素中最小的原子,在所有元素中具有最高的电负性。有机分 子中引入F或含氟基团后,整个分子的电子云分布将发生偏移,分子的偶极矩、酸碱性 等都将受到影响,相邻基团的性质、分子构型也将发生变化,进而会影响有机分子的物 理性质、化学性质。因此,将F引入到有机分子中的特定位置,可使其产生特殊的性能 和作用。现己有大量的含氟化合物被合成,并己在农药、医药、材料、原子能、航天航 空等各个领域有了广泛的应用,如氟塑料、氟橡胶、氟里昂、含氟表面活性剂、含氟油 脂、氟碳代血液等。目前有机氟化学已不断地与生物化学、药物化学、材料化学等各个 学科相互渗透、相互促进,成为有机化学的一个重要分支。以医药领域为例,含氟有机化合物往往不易被生物体中的酶或受体识别,而能毫无 困难地代替非氟母体进入生物体内并参与到代谢过程中,即伪拟效应(mimic effect)。 又因C-F键的键能远大于C-H键,F很难以自由基形式离去,使C-F键不易断裂,从而 增强了抗氧化还原的稳定性,使其在生物体内不易被代谢,阻碍正常的代谢循环,即阻 断效应(blockeffect)。伪拟效应和阻断效应是含氟化合物产生生物活性的一 个重要原因。 例如2'-脱氧-5-碘代-尿嘧啶脱氧核苷(1)是由Prusoff小组报道的第一个抗病毒核苷, 然而其糖苷键在酸性条^^下是不稳定的。经过研究,Watanabe小组不仅发现在该核苷的 C-2'位引入F后所得的化合物(2),其吸电子能力能稳定糖苷键,还发现了这一含氟核 苷对HSV、 HBV、 VZV、 CMN和EBV亦显示出广谱的抗病毒活性。同样,将F引入 双脱氧胞苷(3)的C-2'位得到的化合物(4),不仅能稳定糖苷键,而且对HIV还显示 出显著的生物活性。以氟负离子(F—)与底物进行亲核氟代反应,是将F引入有机化合物的重要方法。 但一些经典的亲核氟代试剂如SF4等,存在有诸如高毒性、反应不易控制和不易操作等 缺点。为此,二烷基胺类三氟化硫化合物成为20世纪开发的最重要的亲核氟代试剂之一。 二垸基胺类三氟化硫化合物由Demitras小组于1964年首次合成(Demitras, G. C.; Kent, R. A.; MacDiarmid, A. G. Chem. Ind. (London) 1964, 1712.),即用三甲基氯硅烷处理二甲胺得<formula>formula see original document page 4</formula>二甲胺基三甲基硅垸,然后再用SF4氟化二甲胺基三甲基硅烷得到二甲胺基三氟化硫 (dimethylaminosulfiir trifluoride, methyl-DAST)。随后,采用类^f以方法,Markovskii和 Middleton制备了一系列二烷胺类三氟化硫化合物,并详细地研究了它们在制备有机氟化 合物上的应用。如二乙胺基三氟化硫(diethylaminosulfortrifluoride, DAST)、双二甲氧 乙基胺三氟化硫(, Deoxofluor)、 4-吗啉三氟 化硫(4-morpholinsulflir trifluoride, Morpho-DAST)等。目前DAST和Deoxofluor已实现 商业化。<formula>formula see original document page 4</formula>上述这些二垸基胺类氟化硫氟代试剂的最大的缺点是产品为液体,热分解温度低, 稳定性差,纯化时容易发生爆炸,特别是在高温及剧烈振荡下极不稳定,易发生爆炸。 这对该类氟代试剂的生产和运输都带来很大的困难。
技术实现思路
针对上述情况,本专利技术将提供一种新结构的芳基氟化硫型氟代试剂,以解决上述氟 代试剂缺陷。本专利技术还提供了该芳基氟化硫型氟代试剂的制备方法。 本专利技术的芳基氟化硫型氟代试剂结构如式(I )所示。(I )结构如式(I )所示,式中的R为选自羧基、羧酸酯基、取代或无取代的胺甲酰基、腈 基、磺酸基、磺酸酯基、三氟甲基的单取代基,或者是相同或不同的多取代基。其中优 选的形式,是式(I )中的R为与-SF3处于对位形式的取代基团。上述式(I)所式的芳基氟化硫型氟代试剂的制备,可分别以氟利昂或液态的腈类 溶剂,如乙腈为反应溶媒,采用式(II)所式的取代的苯硫酚,或式(III)所式的取代联二硫苯为原料,在-78'C 5(TC和无水无氧条件下与F2反应而得到。所说的反应结束后, 去除溶剂即可得到相应的氟代试剂产物。将其用于对其它化合物进行氟代反应时,该氟 代试剂产物无需纯化即可直接进行所需的氟代反应。上述式(II)所示的取代苯硫酚和式(III)所示的取代联二硫苯,可以参照如/. Org. Oiew. 2001, 66, W4-WW等目前巳有文献报道的方法,以相应取代的苯酚或相应取代 的苯为原料进行制备。其中式(II)和式(III)中的取代基R的含义与式(I )的相同。合成路线l:合成路线2:(II) (III)按照上述合成路线,分别以式(II)所示的取代苯硫酚或式(III)所示的取代联二 硫苯为原料,制备得到部分相应的式(I )所示芳基氟化硫型氟代试剂产物可如表1所 示。本专利技术上述式(I )芳基氟化硫型氟代试剂,可以用于在多种类型化合物中引入一 个或多个氟原子。以本专利技术式(I )不同形式的芳基氟化硫型氟代试剂,对不同原料底 物进行的部分氟代反应试验及其相应的氟代产物结果,可如表2所示。为便于对各试验 中所用芳基氟化硫型氟代试剂具体形式的表述,对通式(I )的结构改用下式表示.表2中的各氟代反应均在无水无氧条件下的多种溶剂介质中进行,例如,可以选择二氯甲烷、氯仿等各种卤烃,乙腈等腈类,乙醚等醚类,正已垸、环己烷等脂肪垸烃, 乙酸乙酯等酯类,苯、甲苯等芳烃及其它类似的常用溶剂作为反应介质,也可不用溶剂进行反应。氟代试剂(I )与原料的摩尔比一般可为0.2:1 5:1。反应完毕后,将反应 物倾入冰水中,分液后水层用相应的溶剂充分提取后,合并有机层并依次用饱和 NaHC03、水、饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠等干燥后过滤,蒸干溶剂,即得相应的目 标产物。上述的氟代反应,特别是其中对酮、醛等羰基的双氟代反应,传统方式采用的氟代 试剂主要是采用SF4和如DAST等二烷基胺类三氟化硫类化合物。由于SF4为毒性很大 的气体,DAST则为热不稳定的液体,容易爆炸。这些化合物显然都不易生产和运输。 而本专利技术的上述芳基三氟化硫类氟代试剂为分子量较大的固体,产品稳定,适合生产和 运输。本专利技术的芳基三氟化硫类氟代试剂可用于多类官能团的氟代,特别是酮的双氟代, 为亲核双氟代反应提供了一类安全有效的氟代试剂。<table>table see original document page 7</column></row><table>表l (续l)<table>table see original document page 8</column></row><table><本文档来自技高网
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【技术保护点】
芳基氟化硫型氟代试剂,结构如式(Ⅰ)所示,式中的R为选自羧基、羧酸酯基、取代或无取代的胺甲酰基、腈基、磺酸基、磺酸酯基、三氟甲基的单取代基,或者是相同或不同的多取代基。 *** (Ⅰ)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨勤胡键
申请(专利权)人:成都福瑞生物工程有限公司
类型:发明
国别省市:90[中国|成都]

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