三氟甲基季碳中心化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了三氟甲基季碳中心化合物及其制备方法和应用。该三氟甲基季碳中心化合物如式3或3’所示。本发明专利技术的制备方法简单、反应收率高，得到的三氟甲基季碳中心化合物有较强的生物活性，对玉米锈病、黄瓜霜霉病、小麦白粉病和黄瓜炭疽病具有一定的防治效果。

Three fluoromethyl quaternary carbon center compounds and their preparation methods and Applications

The invention discloses a three fluoromethyl quaternary carbon center compound and a preparation method and application of the central compound of the fluoromethyl carbon. The three fluoromethyl quaternary carbon center compounds are as shown by formula 3 or 3 '. The preparation method is simple and the yield of reaction is high. The obtained three fluoromethyl quaternary carbon center compound has strong biological activity, and has certain control effect on corn rust, cucumber downy mildew, wheat powdery mildew and cucumber anthracnose.

【技术实现步骤摘要】
三氟甲基季碳中心化合物及其制备方法和应用
本专利技术涉及一种三氟甲基季碳中心化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
由于三氟甲基的独特性质，将三氟甲基引入到分子中通常能增强分子的脂溶性、提高生物利用度和代谢稳定性等，因此，含三氟甲基的化合物被广泛应用于医药、农药、材料等领域。另一方面，季碳中心结构是许多天然产物和药物分子中的常见结构。三氟甲基和季碳中心相结合，即形成三氟甲基季碳中心(TFQC)。这是一种特殊的结构，特征为三氟甲基直接连接在四取代的碳原子上，使分子具有强的刚性和独特的电性。目前已有的向分子内引入三氟甲基的方法，大多发生在sp2碳上，而合成C(sp3)-CF3键的方法相对较少，构建含三氟甲基季碳中心(TFQC)的方法更是有限。构筑季碳中心要克服较大的位阻，α-三氟甲基碳负离子的脱氟反应给三氟甲基季碳中心的构筑带来更大的挑战。由于α-三氟甲基碳负离子极易发生β-脱氟副反应，该类反应需要非常活泼的亲电试剂，例如活泼卤代物、π-烯丙基钯物种等，这就限制了反应的适用范围。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中三氟甲基季碳中心化合物制备困难、反应收率低的缺陷，提供了一种三氟甲基季碳中心化合物及其制备方法和应用。本专利技术通过从α-三氟甲基卤代物出发，采用引发手段，生成α-三氟甲基自由基，之后发生自由基加成反应构建含三氟甲基的季碳中心化合物。本专利技术的制备方法简单、反应收率高，得到的三氟甲基季碳中心化合物有较强的生物活性，对玉米锈病、黄瓜霜霉病、小麦白粉病和黄瓜炭疽病具有一定的防治效果。本专利技术主要是通过以下技术方案解决上述技术难题的。本专利技术提供了一种如式3或3’所示的三氟甲基季碳中心化合物，其中X为卤素(例如F、Cl、Br或I)；m为1、2、3、4或5；R1为H、取代或未取代的C1～6烷基；R2为H、取代或未取代的C1～6烷基；R3为取代或未取代的C1～6烷氧基、取代或未取代的C6～10环烷氧基、芳香烃硫基、n为1、2、3、4或5。其中，所述的R1较佳地为H、甲基或乙基，更佳地为H或甲基。其中，所述的R2较佳地为H、甲基或乙基，更佳地为H或甲基。其中，所述的C1～6烷氧基较佳地为甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基，更佳地为OEt、OiPr、OtBu或OnBu。其中，所述的C6～10环烷氧基较佳地为或更佳地为其中，所述的芳香烃硫基较佳地为SPh。本专利技术中，所述的如式3或3’所示的三氟甲基季碳中心化合物进一步优选如下任一化合物：本专利技术还提供了所述的如式3或3’所示的三氟甲基季碳中心化合物的制备方法，其包括下述步骤：有机溶剂中，在催化剂的作用下，化合物1与化合物2或2’反应，即可得到化合物3或3’；m、X、R1、R2、R3的定义均同上所述。其中，所述的有机溶剂较佳地为二甲基甲酰胺、苯、甲苯、N-甲基吡咯烷酮和四氯化碳中的一种或多种，更佳地为二甲基甲酰胺。其中，所述的催化剂较佳地为金属络合物催化剂，更佳地为Ru(bpy)3(PF6)2、fac-Ir(ppy)3、Ir(bpy)2(dtbbpy)(PF6)、Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)(PF6)，最佳地为Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)(PF6)。本领域技术人员均清楚上述金属络合物催化剂为本领域常用的光引发催化剂。其中，所述的反应较佳地为在可见光辐照下进行的反应，更佳地为在荧光辐照下进行的反应。其中，所述的反应的温度较佳地为15～30℃。其中，所述的化合物1与所述的化合物2或2’的摩尔比较佳地为1∶(1～10)。其中，所述的反应的进程可通过本领域常规手段(如TLC或HPLC)进行监测，一般以化合物1消失时作为反应的终点，所述的反应的时间较佳地为1分钟～1小时，更佳地为10分钟～1小时。其中，所述的反应结束后还可包括后处理过程。所述后处理过程优选包括如下步骤：倒入水和乙酸乙酯中分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，抽滤，柱层析即可。本专利技术还提供了所述的如式3或3’所示的三氟甲基季碳中心化合物在制备治疗和/或预防植物疾病的药物中的应用；所述的植物疾病较佳地包括黄瓜霜霉病、小麦白粉病、黄瓜炭疽病、玉米锈病中的一种或多种。本专利技术提供了一种如式5所示的三氟甲基季碳中心化合物，其中X为卤素(例如F、Cl、Br或I)；R1为H、取代或未取代的C1～6烷基；R2为H、取代或未取代的C1～6烷基；R4为H、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基；R5为H、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基；R4与R5不同时为H。其中，所述的R1较佳地为H、甲基或乙基，更佳地为H或甲基。其中，所述的R2较佳地为H、甲基或乙基，更佳地为H或甲基。其中，所述的取代或未取代的苯基较佳地为其中R6为H、C1～6烷基、C1～6烷氧基、C6～10环烷氧基、卤素(例如F、Cl、Br或I)、乙酰氧基或苯基；所述的C1～6烷基较佳地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基，所述的C1～6烷氧基较佳地为甲氧基、乙氧基、OiPr、OtBu或OnBu，所述的C6～10环烷氧基较佳地为或本专利技术中，所述的如式5所示的三氟甲基季碳中心化合物进一步优选如下任一化合物：本专利技术还提供了所述的如式5所示的三氟甲基季碳中心化合物的制备方法，其包括下述步骤：有机溶剂中，在催化剂的作用下，化合物1与化合物4反应，即可得到化合物5；X、R1、R2、R4、R5的定义均同上所述。其中，所述的有机溶剂较佳地为二甲基甲酰胺、苯、甲苯、N-甲基吡咯烷酮和四氯化碳中的一种或多种，更佳地为二甲基甲酰胺。其中，所述的催化剂较佳地为金属络合物催化剂，更佳地为Ru(bpy)3(PF6)2、fac-Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(dtbbpy)(PF6)、Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)(PF6)，最佳地为Ir(ppy)2(dtbbpy)(PF6)。本领域技术人员均清楚上述金属络合物催化剂为本领域常用的光引发催化剂。其中，所述的反应较佳地为在可见光辐照下进行的反应，更佳地为在荧光辐照下进行的反应。其中，所述的反应的温度较佳地为15～30℃。其中，所述的化合物1与所述的化合物4的摩尔比较佳地为1∶(1～10)。其中，所述的反应的进程可通过本领域常规手段(如TLC或HPLC)进行监测，一般以化合物1消失时作为反应的终点，所述的反应的时间较佳地为1分钟～20小时，更佳地为10小时～20小时。其中，所述的反应结束后还可包括后处理过程。所述后处理过程优选包括如下步骤：倒入水和乙酸乙酯中分液，水相用乙酸乙酯萃取，合并有机相，饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，抽滤，柱层析即可。本专利技术还提供了所述的如式5所示的三氟甲基季碳中心化合物在制备治疗和/或预防植物疾病的药物中的应用；所述的植物疾病较佳地包括黄瓜霜霉病、小麦白粉病、黄瓜炭疽病、玉米锈病中的一种或多种。本专利技术提供了一种如式7所示的三氟甲基季碳中心化合物，其中X为卤素(例如F、Cl、Br或I)；R1为H、取代或未取代的C1～6烷基；R2为H、取代或未取代的C1～6烷基；R7为C1～10烷基、n为1、2、3、4或5，R8为H、C1～6烷基、C1～6烷氧基、C6～10环烷氧基、卤素本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种如式3或3’所示的三氟甲基季碳中心化合物，

【技术特征摘要】
1.一种如式3或3’所示的三氟甲基季碳中心化合物，其中X为卤素；m为1、2、3、4或5；R1为H、取代或未取代的C1～6烷基；R2为H、取代或未取代的C1～6烷基；R3为取代或未取代的C1～6烷氧基、取代或未取代的C6～10环烷氧基、芳香烃硫基、n为1、2、3、4或5。2.如权利要求1所述的三氟甲基季碳中心化合物，其特征在于，所述的卤素为F、Cl、Br或I；和/或，所述的R1为H、甲基或乙基，较佳地为H或甲基；和/或，所述的R2为H、甲基或乙基，较佳地为H或甲基；和/或，所述的C1～6烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基，较佳地为OEt、OiPr、OtBu或OnBu；和/或，所述的C6～10环烷氧基为和/或，所述的芳香烃硫基为SPh。3.如权利要求1所述的三氟甲基季碳中心化合物，其特征在于，所述的如式3或3’所示的三氟甲基季碳中心化合物为如下任一化合物：4.一种如权利要求1～3中任一项所述的三氟甲基季碳中心化合物的制备方法，其包括下述步骤：有机溶剂中，在催化剂的作用下，化合物1与化合物2或2’反应，即可得到化合物3或3’；m、X、R1、R2、R3的定义均同权利要求1～3中至少一项所述。5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、苯、甲苯、N-甲基吡咯烷酮和四氯化碳中的一种或多种，较佳地为二甲基甲酰胺；和/或，所述的催化剂为金属络合物催化剂，较佳地为Ru(bpy)3(PF6)2、fac-Ir(ppy)3、Ir(bpy)2(dtbbpy)(PF6)、Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)(PF6)，更佳地为Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)(PF6)；和/或，所述的反应为在可见光辐照下进行的反应，较佳地为在荧光辐照下进行的反应；和/或，所述的反应的温度为15～30℃；和/或，所述的化合物1与所述的化合物2或2’的摩尔比为1∶(1～10)；和/或，所述的反应的时间为1分钟～1小时，较佳地为10分钟～1小时。6.一种如权利要求1～3中任一项所述的三氟甲基季碳中心化合物在制备治疗和/或预防植物疾病的药物中的应用；所述的植物疾病较佳地包括黄瓜霜霉病、小麦白粉病、黄瓜炭疽病、玉米锈病中的一种或多种。7.一种如式5所示的三氟甲基季碳中心化合物，其中X为卤素；R1为H、取代或未取代的C1～6烷基；R2为H、取代或未取代的C1～6烷基；R4为H、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基；R5为H、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基；R4与R5不同时为H。8.如权利要求7所述的三氟甲基季碳中心化合物，其特征在于，所述的卤素为F、Cl、Br或I；和/或，所述的R1为H、甲基或乙基，较佳地为H或甲基；和/或，所述的R2为H、甲基或乙基，较佳地为H或甲基；和/或，所述的取代或未取代的苯基较佳地为其中R6为H、C1～6烷基、C1～6烷氧基、C6～10环烷氧基、卤素、乙酰氧基或苯基；R6中所述的C1～6烷基较佳地为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或叔丁基，R6中所述的C1～6烷氧基较佳地为甲氧基、乙氧基、OiPr、OtBu或OnBu，R6中所述的C6～10环烷氧基较佳地为9.如权利要求7所述的三氟甲基季碳中心化合物，其特征在于，所述的如式5所示的三氟甲基季碳中心化合物为如下任一化合物：10.一种如权利要求7～9中任一项所述的三氟甲基季碳中心化合物的制备方法，其包括下述步骤：有机溶剂中，在催化剂的作用下，化合物1与化合物4反应，即可得到化合物5；X、R1、R2、R4、R5的定义均同权利要求7～9中至少一项所述。11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为二甲基甲酰胺、苯、甲苯、N-甲基吡咯烷酮和四氯化碳中的一种或多种，较佳地为二甲基甲酰胺；和/或，所述的催化剂为金属络合物催化剂，较佳地为Ru(bpy)3(PF6)2、fac-Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(dtbbpy)(PF6)、Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)(PF6)，更佳地为Ir(ppy)2(dtbbpy)(PF6)；和/或，所述的反应为在可见光辐照下进行的反应，较佳地为在荧光辐照下进行的反应；和/或，所述的反应的温度为15～30℃；和/或，所述的化合物1与所述的化合物4的摩尔比为1∶(1～10)；和/或，所述的反应的时间为1分钟～20小时，较佳地为10小时～20小时。12.一种如权利要求7～9中任一项所述的三氟甲基季碳中心化合物在制备治疗和/或预防植物疾病的药物中的应用；所述的植物疾病较佳地包括黄瓜霜霉病、小麦白粉病、黄瓜炭疽病、玉米锈病中的一种或多种。13.一种如式7所示的三氟甲基季碳中心化合物，其中X为卤素；R1为H、取代或未取代的C1～6烷基；R2为H、取代或未取代的C1～6烷基；R7为C1～10烷基、n为1、2、3...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭勇，郇凤，陈庆云，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31