碘代三氟甲氧基化合物的合成方法技术

本发明专利技术实施例提供了三氟甲氧基化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备预反应体系，所述预反应体系中包含氟盐、碘化剂、式(Ⅱ)化合物及溶剂；(2)向所述预反应体系中加入式(Ⅲ)化合物，以使式(Ⅲ)化合物和式(Ⅱ)化合物发生反应，从而得到式(Ⅰ)化合物。本发明专利技术提供的碘代三氟甲氧基化合物的合成方法，可以构建同时具有碘代和三氟甲氧基的官能团化合物。

Synthesis of Trifluoromethoxy iodide

【技术实现步骤摘要】
碘代三氟甲氧基化合物的合成方法
本专利技术涉及有机化学领域，特别涉及碘代三氟甲氧基化合物的合成方法。
技术介绍
近30年来，含氟药物迅速发展，现已占市场小分子药物的36％，药物分子的定向氟化已经成为药物设计中最重要的一部分，同时在农药分子中含氟分子的比重也逐年升高。此外，在材料的相关领域中，由于含氟材料独特的稳定性和物理性质，使其在军用尖端材料中已占近一半左右。含氟化合物已经广泛应用于药物化学、农药、有机合成、材料和PET等领域。但由于氟化物的特殊性质，如何构建此类化合物成为了合成和药物化学研究的主题。近年来发展了许多温和简便的构建小分子含氟化合物的方法，其中将氟元素或含氟官能团(OCF3等)引入分子骨架已成为改进材料和研发新药的重要策略。而由于三氟甲氧基(OCF3)具有较强吸电性和极高亲脂性的特点，该类化合物的合成受到了氟化学家的关注。碘代化合物在有机合成中有着重要的作用，由于碘原子具有较强的活性，可以发生多种类型的有机反应，包括SN2亲核取代反应、自由基类型的反应以及金属催化的偶联反应等等，是有机合成中一种重要的中间体。将碘代反应和三氟甲氧基化反应结合，在丰富氟代化合物合成方法的同时，可以从该类型产物出发，进一步合成结构更加复杂、更具有应用价值的其它氟代化合物。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种碘代三氟甲氧基化合物的合成方法，以实现构建具有碘代和三氟甲氧基的官能团化合物。具体技术方案如下：1、三氟甲氧基化合物的合成方法，其包括以下步骤：(1)制备预反应体系，所述预反应体系中包含氟盐、碘化剂、式(Ⅱ)化合物及溶剂；(2)向所述预反应体系中加入式(Ⅲ)化合物，以使式(Ⅲ)化合物和式(Ⅱ)化合物发生反应，从而得到式(Ⅰ)化合物；其中，R1、R2、R3及R4各自分别代表H、卤素、羟基、硝基、氰基、巯基、氨基、C1-13烷基、C2-13烯基、C2-13炔基、C5-12环烷基、C5-12环烯基、C6-14芳基、C6-14杂芳基或Z基，所述C1-13烷基、C2-13烯基、C2-13炔基、C5-12环烷基、C5-12环烯基、C6-14芳基、C6-14杂芳基未被取代或任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、羟基、硝基、氰基、巯基、氨基、羰基、苯基、C1-6烷基、C1-6烷基羰基氧基、C1-6烷氧基羰基、苄基氧基、所述C5-12环烷基、C5-12环烯基、C6-14芳基、C6-14杂芳基的成环碳原子可任选地被氧化为C(O)；所述Z基为且R1、R2、R3及R4中最多只有一个为所述C5-12环烷基、C5-12环烯基、C6-14芳基、C6-14杂芳基或Z基；或者，在R1、R2、R3及R4中：R1、R2中之一、R3、R4中之一与式(Ⅰ)中其各自相连的碳原子共同组成C5-8单环或双环；R1、R2、R3、R4中其余各基团自分别代表H、卤素、羟基、硝基、氰基、巯基、氨基、C1-13烷基、C2-13烯基、C2-13炔基，所述C5-8单环或双环、C1-13烷基、C2-13烯基、C2-13炔基未被取代或任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、羟基、硝基、氰基、巯基、氨基、羰基、苯基、C1-6烷基、C1-6烷基羰基氧基、C1-6烷氧基羰基、苄基氧基；R5代表H、C1-6烷基、卤素、硝基、氰基、巯基、氨基、C1-6烷基氧基；所述C1-6烷基和C1-6烷基氧基未被取代或任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、羟基、硝基。在本专利技术的一些实施方式中，R1、R2、R3及R4各自分别代表H、C1-13烷基、C5-12环烯基、C6-10芳基、C6-10杂芳基或Z基，所述C1-13烷基、C5-12环烯基、C6-10芳基、C6-10杂芳基未被取代或任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、硝基、氰基、苯基、C1-4烷基、C1-4烷基羰基氧基、C1-4烷氧基羰基、苄基氧基、所述C5-12环烯基、C6-14杂芳基的成环碳原子可任选地被氧化为C(O)；所述Z基为且R1、R2、R3及R4中最多只有一个为所述C5-12环烯基、C6-14芳基、C6-14杂芳基或Z基；或者，在R1、R2、R3及R4中：R1、R2中之一、R3、R4中之一与式(Ⅰ)中其各自相连的碳原子共同组成C5-8单环；R1、R2、R3、R4中其余各基团自分别代表H、卤素、羟基、硝基、氰基、巯基、氨基、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基，所述C5-8单环、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基未被取代或任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、羟基、硝基、C1-4烷基、C1-4烷基羰基氧基、C1-4烷氧基羰基；R5代表H、卤素、C1-6烷基、C1-6烷基氧基；所述C1-6烷基、C1-6烷基氧基未被取代或任选地被一个或多个卤素取代。本专利技术的专利技术人在实验过程中，意外地发现，式(Ⅲ)化合物和式(Ⅱ)化合物的加入顺序会影响式(Ⅰ)化合物的生成产率；具体而言，先将式(Ⅱ)化合物与溶剂等其它反应物分混合后再加入式(Ⅲ)化合物，反应所得到的式(Ⅰ)化合物的生成产率较高；相反，先将式(Ⅲ)化合物与溶剂等其它反应物分混合并避光搅拌一段时间后再加入式(Ⅱ)化合物，反应所得到的式(Ⅰ)化合物的生成产率较低。在本专利技术的一些实施方式中，R1、R2、R3及R4中至少一个代表H。在本专利技术的一些实施方式中，所述式(Ⅱ)化合物选自以下化合物：在本专利技术的一些实施方式中，所述式(Ⅲ)化合物选自以下化合物：在本专利技术的一些实施方式中，式(Ⅲ)化合物相对式(Ⅱ)化合物摩尔过量，优选地，式(Ⅲ)化合物与式(Ⅱ)化合物的摩尔比为3～5：1。在本专利技术的一些实施方式中，所述溶剂选自二氯甲烷、四氢呋喃、1,2-二氯乙烷、甲苯、氯仿、乙腈中的一种或至少两种；优选地，所述溶剂为乙腈与二氯甲烷的混合物，更优选地，乙腈与二氯甲烷的体积比为(1:2)～(2:1)。在本专利技术的一些实施方式中，所述氟盐选自LiF、NaF、KF、CsF、ZnF2、MgF2、CaF2、NMe4F中的一种或至少两种；优选地，氟盐与式(Ⅱ)化合物的摩尔比为(0.5～1)：1。在本专利技术的一些实施方式中，所述碘化剂选自N-碘代丁二酰亚胺、N-碘代邻苯二甲酰亚胺、二碘海因、碘单质中的一种或至少两种；优选地，碘化剂与式(Ⅱ)化合物的摩尔比为(1～5)：1，优选为(3～5)：1。各碘化剂的结构式如下：在本专利技术的一些实施方式中，步骤(1)中，所述预反应体系还包含手性催化剂；优选地，所述手性催化剂选自氢化奎尼定1,4-(2,3-二氮杂萘)二醚、氢化奎宁1,4-(2,3-二氮杂萘)二醚、氢化奎尼定(蒽醌-1,4-二基)二醚或氢化奎宁-2,5-二苯基-4,6-嘧啶二甲醚中的一种或至少两种；更优选地，手性催化剂与式(Ⅱ)化合物的摩尔比为(0.05～0.2)：1，优选为(0.1～0.15)：1。各手性催化剂均市售可得，手性催化剂的分子式如表1所示。...

【技术保护点】
1.碘代三氟甲氧基化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)制备预反应体系，所述预反应体系中包含氟盐、碘化剂、式(Ⅱ)化合物及溶剂；/n(2)向所述预反应体系中加入式(Ⅲ)化合物，以使式(Ⅲ)化合物和式(Ⅱ)化合物发生反应，从而得到式(Ⅰ)化合物；/n

【技术特征摘要】
1.碘代三氟甲氧基化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备预反应体系，所述预反应体系中包含氟盐、碘化剂、式(Ⅱ)化合物及溶剂；
(2)向所述预反应体系中加入式(Ⅲ)化合物，以使式(Ⅲ)化合物和式(Ⅱ)化合物发生反应，从而得到式(Ⅰ)化合物；



其中，R1、R2、R3及R4各自分别代表H、卤素、羟基、硝基、氰基、巯基、氨基、C1-13烷基、C2-13烯基、C2-13炔基、C5-12环烷基、C5-12环烯基、C6-14芳基、C6-14杂芳基或Z基，所述C1-13烷基、C2-13烯基、C2-13炔基、C5-12环烷基、C5-12环烯基、C6-14芳基、C6-14杂芳基未被取代或任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、羟基、硝基、氰基、巯基、氨基、羰基、苯基、C1-6烷基、C1-6烷基羰基氧基、C1-6烷氧基羰基、苄基氧基、
所述C5-12环烷基、C5-12环烯基、C6-14芳基、C6-14杂芳基的成环碳原子可任选地被氧化为C(O)；
所述Z基为
且R1、R2、R3及R4中最多只有一个为所述C5-12环烷基、C5-12环烯基、C6-14芳基、C6-14杂芳基或Z基；
或者，在R1、R2、R3及R4中：
R1、R2中之一、R3、R4中之一与其各自相连的碳原子共同组成C5-8单环或双环；
R1、R2、R3、R4中其余各基团自分别代表H、卤素、羟基、硝基、氰基、巯基、氨基、C1-13烷基、C2-13烯基、C2-13炔基，所述C5-8单环或双环、C1-13烷基、C2-13烯基、C2-13炔基未被取代或任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、羟基、硝基、氰基、巯基、氨基、羰基、苯基、C1-6烷基、C1-6烷基羰基氧基、C1-6烷氧基羰基、苄基氧基；
R5代表H、C1-6烷基、卤素、硝基、氰基、巯基、氨基、C1-6烷基氧基；所述C1-6烷基和C1-6烷基氧基未被取代或任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、羟基、硝基。


2.根据权利要求1所述的碘代三氟甲氧基化合物的合成方法，其特征在于，R1、R2、R3及R4各自分别代表H、C1-13烷基、C5-12环烯基、C6-10芳基、C6-10杂芳基或Z基，所述C1-13烷基、C5-12环烯基、C6-10芳基、C6-10杂芳基未被取代或任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、硝基、氰基、苯基、C1-4烷基、C1-4烷基羰基氧基、C1-4烷氧基羰基、苄基氧基、
所述C5-12环烯基、C6-14杂芳基的成环碳原子可任选地被氧化为C(O)；
所述Z基为且R1、R2、R3及R4中最多只有一个为所述C5-12环烯基、C6-14芳基、C6-14杂芳基或Z基；
或者，在R1、R2、R3及R4中：
R1、R2中之一、R3、R4中之一与式(Ⅰ)中其各自相连的碳原子共同组成C5-8单环；R1、R2、R3、R4中其余各基团自分别代表H、卤素、羟基、硝基、氰基、巯基、氨基、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基，所述C5-8单环、C1-6烷基、C2-6烯基、C2-6炔基未被取代或任选地被一个或多个选自以下的取代基取代：卤素、羟基、硝基、C1-4烷基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤平平，黄庆云，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12