合成含二氟亚甲基烷烃类化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种合成二氟亚甲基烷基类化合物的方法。本发明专利技术的合成方法包括以下步骤：在光催化剂存在下，在可见光照射下，在溶剂中，将如式A所示的化合物与如式D所示的化合物进行如下式的偶联反应，得到如式E所示的二氟亚甲基烷基类化合物。本发明专利技术的方法收率高、方法稳定好、反应条件温和、底物普适性广以及官能团兼容性好，具有较好应用前景。具有较好应用前景。具有较好应用前景。具有较好应用前景。

【技术实现步骤摘要】
合成含二氟亚甲基烷烃类化合物的方法


[0001]本专利技术涉及一种合成二氟亚甲基烷基类化合物的方法。

技术介绍

[0002]α-芳甲酰基-α,α-二氟烷基类化合物、杂芳甲酰基-α,α-二氟烷基类化合物及其衍生物砌块以及连接在仲碳或叔碳上的二氟烷基类化合物在生物医药、农药和材料科学等方面都有着广泛的应用。然而，传统的合成α-芳甲酰基、杂芳甲酰基-α,α-二氟烷基砌块的方法中，通常是由羰基、烯基或者炔基通过DAST或者Deoxofluor制得(例如，Markovsi,L.N.；Pahinnik,V.E.；Kirsanov,A.V.Synthesis 1973,787.(b)Middleton,W.J.J.Org.Chem.1975,40,574.(c)Olah,G.A.；Welch,J.T.；Vankar,Y.D.；Nojima,M.；Kerekes,I.；Olah,J.A.J.Org.Chem.1979,44,3872.(d)Hallinan,E.A.；Fried,J.Tetrahderon Lett.1984,25,2301.(e)Nguyen,J.D.；Tucker,J.W.；Konieczynska,M.D.；Stephenson,C.R.J.J.Am.Chem.Soc.2011,133,4160.(f)Ilchenko,N.O.；Tasch,B.O.A.；Szab
ó
,K.J.Angew.Chem.,Int.Ed.2014,53,12897)。但是，这些方法通常具有反应步骤冗长、官能团兼容性不好、某些反应需要用到一些剧毒的氟化剂等缺点。
[0003]最新发展的过渡金属催化的α-烷基-α,α-二氟烷基类化合物及其衍生物的砌块合成方法在一定程度上解决了这类化合物合成的困难。例如文献：((a)An,L.；Xu,C.；Zhang,X.Nat.Commun.2017,8,1460.(b)Gao,X.；Cheng,R.；Xiao,Y.-L.；Wan,X.-L.；Zhang,X.Chem2019,5,2987.(c)An,L.；Tong,F.-F.；Zhang,S.；Zhang,X.J.Am.Chem.Soc.2020,142,11884.(d)Gu,J.-W.；Min,Q.-Q.；Yu,L.-C.；Zhang,X.Angew.Chem.,Int.Ed.2016,55,12270.(e)Luo,Y.-C.；Xu,C.；Zhang,X.Chin.J.Chem.2020,38,1371).但是，这些方法仍然难以在仲碳和叔碳上定位、定点地引入二氟烷基。例如文献(b)中的方法仅适用于活化的炔丙位，且侧重于不对称合成过程中的手性控制。然而，对于非活化的仲碳结构的底物，采用该方法还无法实现仲碳和叔碳上定位、定点地引入二氟烷基。
[0004]因此，探索一种收率高、催化剂用量低、反应条件温和、广谱、高效简便、官能团兼容性好的制备方法以在仲碳和叔碳上定位、定点地引入二氟烷基，具有显著的意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中在化合物的仲碳或者叔碳上引入二氟亚烷基的制备方法中收率低、催化剂用量高、反应步骤冗长、难以大量制备、反应条件苛刻、官能团兼容性差、涉及剧毒氟化剂、所使用的氟烷基试剂价格昂贵等的缺陷，而提供了一种合成二氟亚甲基烷基类化合物的方法。本专利技术的方法收率高、方法稳定好、反应条件温和、底物普适性广、官能团兼容性好，而且还避免了剧毒氟化剂、具有操作简单和绿色环保的优点。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的。
[0007]本专利技术提供了一种如式E所示的二氟亚甲基烷基类化合物的制备方法，其包括以
下步骤：在光催化剂存在下，在可见光照射下，在溶剂中，将如式A所示的化合物与如式D所示的化合物进行如下式的偶联反应，得到如式E所示的二氟亚甲基烷基类化合物即可；
[0008]所述的光催化剂为铱配合物类光催化剂、钌配合物类光催化剂和铜配合物类光催化剂一种或多种；
[0009][0010]其中，B为
[0011]X-为BF
4-、F-、Cl、Br-、NO
3-、SO
42-、PF
6-、SbF
6-、ClO-、BrO-、NO
2-、SO
32-、H2PO
4-、HPO
42-或PO
43-；
[0012]R
4a1
、R
4a2
、R
4a3
、R
4b1
、R
4b2
、R
4b3
、R
4b4
、R
4c1
、R
4c2
、R
4c3
和R
4c4
独立地为氢、C
6-14
芳基或C
1-4
烷基；
[0013]R1、R2和R3的定义为下述任一情形：
[0014]情形1：R1、R2和R3独立地为氢、C
1-20
烷基、R
1-1
取代的C
1-20
烷基、-NHR
1-2
、-(C＝O)OR
1-3
、且R1、R2和R3不同时为氢；
[0015]R
1-1
为C
6-18
芳基、-OR
1-1-1
或
[0016]R
1-1-1
为C
1-4
烷基取代的C
6-18
芳基；
[0017]R
1-2
为氨基保护基；
[0018]R
1-3
为C
1-4
烷基；
[0019]R
1-4
为R
1-4-1
取代的C
1-4
烷基；
[0020]R
1-4-1
为C
6-18
芳基或-NHR
1-4-1-1
；
[0021]R
1-4-1-1
为氨基保护基；
[0022]情形2：“R1和R
2”、“R1和R
3”或“R2和R
3”与其相连的碳原子一起形成C
3-20
环烷基、R
2-1
取代的C
3-20
环烷基、C
2-20
杂环烷基、或、R
2-2
取代的C
2-20
杂环烷基；所述的C
2-20
杂环烷基和R
2-2
取代的C
2-20
杂环烷基中的杂原子独立地为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1-3个；
[0023]R
2-1
和R
2-2
独立地为C
6-18
芳基或氨基保护基；
[0024]剩余的R3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种如式E所示的二氟亚甲基烷基类化合物的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：在光催化剂存在下，在可见光照射下，在溶剂中，将如式A所示的化合物与如式D所示的化合物进行如下式的偶联反应，得到如式E所示的二氟亚甲基烷基类化合物即可；所述的光催化剂为铱配合物类光催化剂、钌配合物类光催化剂和铜配合物类光催化剂一种或多种；其中，B为X-为BF
4-、F-、Cl、Br-、NO
3-、SO
42-、PF
6-、SbF
6-、ClO-、BrO-、NO
2-、SO
32-、H2PO
4-、HPO
42-或PO
43-；R
4a1
、R
4a2
、R
4a3
、R
4b1
、R
4b2
、R
4b3
、R
4b4
、R
4c1
、R
4c2
、R
4c3
和R
4c4
独立地为氢、C
6-14
芳基或C
1-4
烷基；R1、R2和R3的定义为下述任一情形：情形1：R1、R2和R3独立地为氢、C
1-20
烷基、R
1-1
取代的C
1-20
烷基、-NHR
1-2
、-(C＝O)OR
1-3
、且R1、R2和R3不同时为氢；R
1-1
为C
6-18
芳基、-OR
1-1-1
或R
1-1-1
为C
1-4
烷基取代的C
6-18
芳基；R
1-2
为氨基保护基；R
1-3
为C
1-4
烷基；R
1-4
为R
1-4-1
取代的C
1-4
烷基；R
1-4-1
为C
6-18
芳基或-NHR
1-4-1-1
；R
1-4-1-1
为氨基保护基；情形2：“R1和R
2”、“R1和R
3”或“R2和R
3”与其相连的碳原子一起形成C
3-20
环烷基、R
2-1
取代的C
3-20
环烷基、C
2-20
杂环烷基、或、R
2-2
取代的C
2-20
杂环烷基；所述的C
2-20
杂环烷基和R
2-2
取代的C
2-20
杂环烷基中的杂原子独立地为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1-3个；R
2-1
和R
2-2
独立地为C
6-18
芳基或氨基保护基；剩余的R3、R2或R1的定义如情形1所述；情形3：R1、R2和R3与其相连的碳原子一起形成金刚烷基；R5、R6和R7独立地为C
1-4
烷基；
R8为C
6-14
芳基、“C
1-4
烷基取代的C
6-14
芳基”、或C
2-20
杂芳基；所述的C
2-20
杂芳基中的杂原子为N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1-3个。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的光催化剂为铱配合物类光催化剂；和/或，所述的光催化剂与所述的如式A所示的化合物的摩尔比为0.00000001：1-0.99：1，优选为0.0001：1-0.1：1，还可以优选为0.0001：1-0.001：1；和/或，所述的可见光的波长为407-505nm，优选为460-465nm；和/或，所述的溶剂为酰胺类溶剂、亚砜类溶剂和腈类溶剂中的一种或多种，优选酰胺类溶剂；和/或，所述的如式D所示的化合物与所述的如式A所示的化合物的摩尔比为1:1-3.0:1，优选1.5:1-3.0:1；和/或，所述的如式A所示的化合物与所述的溶剂的摩尔体积比为0.01-1mmol/mL；和/或，所述偶联反应的温度为0℃-150℃，优选为60℃-120℃；和/或，所述的如式A所示的化合物为以下任一化合物：和/或，所述的如式A所示的化合物为以下任一化合物：
和/或，所述的如式D所示的化合物为3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，当所述的光催化剂为铱配合物类光催化剂时，所述的铱配合物类光催化剂为剂时，所述的铱配合物类光催化剂为优选为和/或，当所述的光催化剂为钌配合物类光催化剂时，所述的钌配合物类光催化剂为和/或，当所述的溶剂为酰胺类溶剂时，所述的酰胺类溶剂为N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二乙基甲酰胺；和/或，当所述的溶剂为亚砜类溶剂时，所述的亚砜类溶剂为二甲亚砜；和/或，当所述的溶剂为腈类溶剂时，所述的腈类溶剂为乙腈。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，当R1、R2和R3独立地为C
1-20
烷基时，所述的C
1-20
烷基为C
1-4
烷基，进一步优选为甲基、乙基、正丙基、正丁基或叔丁基；和/或，当R1、R2和R3独立地为R
1-1
取代的C
1-20
烷基时，所述的C
1-20
烷基为C
1-4
烷基，优选为甲基或乙基；和/或，当R
1-1
为C
1-4
烷基时，所述的C
1-4
烷基为甲基；和/或，当R
1-1
为C
6-18
芳基时，所述的C
6-18
芳基为C
6-C
14
芳基，进一步优选为苯基；和/或，当R
1-1-1
为C
1-4
烷基取代的C
6-18
芳基时，所述的C
1-4
烷基取代的个数为1、2或3个，
优选为2个；和/或，当R
1-1-1
为C
1-4
烷基取代的C
6-18
芳基时，所述的C
1-4
烷基为甲基；和/或，当R
1-2
为氨基保护基时，所述的氨基保护基为和/或，当R
1-2-1
为C
1-4
烷基时，所述的C
1-4
烷基为甲基、乙基、正丙基或正丁基，优选为甲基；和/或，当R
1-4
为R
1-4-1
取代的C
1-4
烷基时，所述的C
1-4
烷基为甲基、乙基、正丙基或正丁基，更优选为乙基；和/或，当R
1-4-1
为C
6-18
芳基时，所述的C
6-18
芳基为C
6-C
14
芳基，进一步优选为苯基；和/或，当R
1-4-1-1
为氨基保护基为氨基保护基时，所述的氨基保护基为和/或，当“R1和R
2”、“R1和R
3”或“R2和R
3”与其相连的碳原子一起形成C
3-20
环烷基时，所述的C
3-20
环烷基优选为C
3-6
环烷基，进一步优选为环己基；和/或，当“R1和R
2”、“R1和R
3”或“R2和R
3”与其相连的碳原子一起形成R
2-1
取代的C
3-20
环烷基时，所述的C
3-20
环烷基为C
3-6
环烷基，进一步优选为环丙基；和/或，当R
2-1
和R
2-2
独立地为C
6-18
芳基时，所述的C
6-18
芳基为C
6-C
14
芳基，进一步优选为苯基；和/或，当所述的“R1和R
2”、“R1和R
3”或“R2和R
3”与其相连的碳原子一起形成C
2-20
杂环烷基时，所述的C
2-20
杂环烷基中的杂原子为O，杂原子数为1个；和/或，当所述的“R1和R
2”、“R1和R
3”或“R2和R
3”与其相连的碳原子一起形成C
2-20
杂环烷基时，所述的C
2-20
杂环烷基为C
2-6
杂环烷基；和/或，当所述的“R1和R
2”、“R1和R
3”或“R2和R
3”与其相连的碳原子一起...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新刚，宋恒，闵巧桥，
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：