一种全氟烷氧基化试剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种全氟烷氧基化试剂及其制备方法和应用，具体地，本发明专利技术提供了一种如式A所示的全氟烷氧基化试剂，其可以用于本领域中常见的全氟烷氧基化反应，特别是三氟甲氧基化反应。本发明专利技术所涉及的全氟烷氧基化试剂原料廉价易得，反应条件温和，操作简单，成本低，容易推广，适合大批量生产。

Perfluoroalkoxylating reagent and preparation method and application thereof

The invention provides a perfluoroalkoxylation reagent, a preparation method and application thereof. In particular, the invention provides a perfluoroalkoxylation reagent as shown in Formula A, which can be used for perfluoroalkoxylation reactions commonly seen in the field, especially trifluoromethoxylation reactions. The perfluoroalkoxylation reagent material of the invention is cheap and easy to obtain, the reaction condition is mild, the operation is simple, the cost is low, and it is easy to popularize, so it is suitable for mass production.

【技术实现步骤摘要】
一种全氟烷氧基化试剂及其制备方法和应用
本专利技术属于有机合成领域，具体地说，本专利技术涉及一种三氟甲氧基化试剂的制备方法及其用途，更具体地，涉及三氟甲氧基酯类化合物的制备方法，及其作为三氟甲氧基化试剂将三氟甲氧基团引入有机分子中的用途。
技术介绍
在有机化合物中引入氟原子能够戏剧性地改变化合物分子的电子效应、立体效应以及脂溶性。人们发展了大量的方法和试剂，实现了诸多含氟化合物的合成。在所有被研究的含氟基团中，三氟甲氧基被称为“最不熟悉”的含氟基团，该基团的引入能够有效地提高分子的生物活性，但鲜有关于该基团引入的研究。含三氟甲氧基的有机化合物在液晶材料、染色材料以及农药医药领域都有着重要的作用。现有技术中存在不少含三氟甲氧基的化合物，例如潜在的杀虫剂Indoxacarb(茚虫威)、杀虫剂Triflumuron(杀铃脲)、生物生长调节剂Flurprimidol(呋嘧醇)、治疗肌肉萎缩药Riluzole(利鲁唑)(商品名：力如太)、杀菌剂Thifluzamide(噻呋酰胺)和钾管道的开放剂Celikalim等。然而，三氟甲氧基的引入是一件十分困难的事情，三氟甲氧基化试剂更是十分稀少。目前文献报道中有实用价值的只有以下种试剂，一是三氟甲磺酸三氟甲基酯(TFMT)可以释放三氟甲氧基负离子，实现诸如亲核取代反应等类型的反应，但该试剂为液体试剂，且沸点仅为19℃，操作使用不方便。二是苯磺酸三氟甲酯类试剂，可以实现对烯烃的不对称三氟甲氧基化溴化反应，但它是通过相应的苯磺酸与昂贵的togni试剂制备得到的，成本过于高昂。综上所述，本领域迫切需要研发出更加廉价、易得的通用三氟甲氧基化试剂。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种三氟甲氧基化试剂的制备方法及其用途，具体地，提供三氟甲氧基酯类化合物的制备方法，以及用三氟甲氧基酯作为三氟甲氧基化试剂将三氟甲氧基引入有机分子中的方法。本专利技术的第一方面，提供了一种式A所示的试剂用于全氟烷氧基化反应的用途：其中，Ra选自下组：取代或未取代的C1-C16的烷基、取代或未取代的C3-C30的环烷基、取代或未取代的5-12元杂环基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基；所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代：卤素、硝基、C1-C8的烷基、或C1-C4的烷氧基；Rf选自下组：全氟取代的C1-C6烷基。在另一优选例中，所述的Rf选自下组：全氟甲基、全氟乙基、全氟正丙基、全氟异丙基、全氟正丁基、全氟异丁基、全氟叔丁基。在另一优选例中，所述的式A化合物具有如下式I所示的结构：本专利技术的第二方面，提供了一种制备全氟烷基甲氧基化产物的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：在惰性溶剂中，用如本专利技术第一方面所述的式A试剂与底物反应，得到全氟烷基甲氧基化产物。在另一优选例中，所述的方法包括以下步骤：(1)在有机溶剂中，在氟源或存在下，用式I-1化合物、卤正试剂与式I化合物接触，生成芳基邻卤三氟甲基醚类化合物：其中，R为位于苯环上的取代基；M为所述氟源中的金属阳离子；为含氟阴离子；Ligand选自下组：18-冠-6、15-冠-5、顺-二环己基并18-冠-6；X+为卤正试剂；X为卤素。在另一优选例中，X为与卤正试剂对应的卤素。在另一优选例中，步骤(1)中，所述有机溶剂选自下组：甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合，较佳地为乙酸乙酯。在另一优选例中，制备步骤中，所述的氟源选自下组：四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯+15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6或其组合，较佳地为氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6。在另一优选例中，所述的卤正试剂为可以生成卤素正离子的试剂。在另一优选例中，所述卤正试剂选自下组：苯乙炔溴、全氟己基溴、全氟丁基溴、五氟溴苯、五氟碘苯、苯乙炔碘、四氯化碳或其组合，较佳地为苯乙炔溴、全氟己基溴、五氟溴苯、五氟碘苯和四氯化碳。在另一优选例中，所述的式I-1化合物与式I化合物的摩尔比为1:2～1:5，较佳地为1：2.5～1:3.5，更佳地为1:3。在另一优选例中，所述的式I-1化合物与氟源的摩尔比为1:2～1:6，较佳地为1：3～1:5，更佳地为1:4.5。在另一优选例中，当所述的卤正试剂为溴正试剂或碘正试剂时，芳炔前体与所述卤正试剂的摩尔比为1:2～1:6，较佳地为1：3～1:5，更佳地为1:4。在另一优选例中，当所述的卤正试剂为氯正试剂时，式I-1化合物与氯正试剂的摩尔比为1:1～1:4，较佳地为1：1～1:3，更佳地为1:2。在另一优选例中，R为一个或多个选自下组的基团：H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、苯基、MeC(＝O)-；或两个相邻的R与相连的碳原子共同形成选自下组的环结构：取代或未取代的5-8元碳环、取代或未取代的苯环、取代或未取代的5-8元杂环、取代或未取代的5-8元杂芳环；其中，所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代：H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、苯基、Boc、MeC(＝O)-、或在另一优选例中，所述的方法包括以下步骤：(2)在有机溶剂中，氟源或存在下，将式I-1化合物与式I化合物接触，生成芳基三氟甲基醚类化合物；其中，R为位于苯环上的取代基；M为所述氟源中的金属阳离子，为含氟阴离子；Ligand选自下组：18-冠-6、15-冠-5、顺-二环己基并18-冠-6。在另一优选例中，步骤(2)中，所述有机溶剂选自下组：甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合，较佳地为乙酸乙酯与乙腈(9:1)。在另一优选例中，步骤(2)中，所述的氟源选自下组：四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯+15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6或其组合，较佳地为氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6。在另一优选例中，所述的式I-1化合物与式I化合物的摩尔比为1:2～1:5，较佳地为1：2.5～1:3.5，更佳地为1:3。在另一优选例中，所述的式I-1化合物与氟源的摩尔比为1:2～1:6，较佳地为1：3～1:5，更佳地为1:4.5。在另一优选例中，所述的方法包括以下步骤：(3)在有机溶剂中，氟源存在下，将式I-2化合物或其类似物与式I化合物接触，生成烷基三氟甲基醚类化合物；其中，R1为底物片段；X为离去基团，且X选自下组：F、Cl、Br、I、OTf、OTs、ONs、OSO2Me、OAc。在另一优选例中，所述的R1为选自下组的结构：取代或未取代的C1-C16的烷基、取代或未取代的C3-C30的环烷基、取代或未取代的5-12元杂环基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C1-C16的烷基-苯醌基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的C1-C16的烷基-C6-C10芳基、取代或未取代的5-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种式A所示的试剂用于全氟烷氧基化反应的用途：

【技术特征摘要】
1.一种式A所示的试剂用于全氟烷氧基化反应的用途：其中，Ra选自下组：取代或未取代的C1-C16的烷基、取代或未取代的C3-C30的环烷基、取代或未取代的5-12元杂环基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基；所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代：卤素、硝基、C1-C8的烷基、或C1-C4的烷氧基；Rf选自下组：全氟取代的C1-C6烷基。2.如权利要求1所述的用途，其特征在于，所述的式A化合物具有如下式I所示的结构：3.一种制备全氟烷基甲氧基化产物的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤：在惰性溶剂中，用如权利要求1所述的式A试剂与底物反应，得到全氟烷基甲氧基化产物。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(1)在有机溶剂中，在氟源或存在下，用式I-1化合物、卤正试剂与式I化合物接触，生成芳基邻卤三氟甲基醚类化合物：其中，R为位于苯环上的取代基；M为所述氟源中的金属阳离子；为含氟阴离子；Ligand选自下组：18-冠-6、15-冠-5、顺-二环己基并18-冠-6；X+为卤正试剂；X为卤素。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(2)在有机溶剂中，氟源或存在下，将式I-1化合物与式I化合物接触，生成芳基三氟甲基醚类化合物；其中，R为位于苯环上的取代基；M为所述氟源中的金属阳离子，为含氟阴离子；Ligand选自下组：18-冠-6、15-冠-5、顺-二环己基并18-冠-6。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：(3)在有机溶剂中，氟源存在下，将式I-2化合物或其类似物与式I...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡金波，周敏，倪传法，
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