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一种合成三氟甲基取代的芳类化合物的方法

申请号 CN202310888825.0 申请日 2023-07-19 公开(公告)号 CN116924867A 公开(公告)日 2023-10-24
申请人 郑州泰基鸿诺医药股份有限公司; 发明人 吴豫生; 李敬亚; 邹大鹏; 陈晓雨;
摘要 本 发明 公开了一种合成三氟甲基取代的芳 烃 类化合物的方法,属于有机合成领域和医药中间体技术领域。一种合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法,所述方法包括:将干燥的装有磁子的反应管置换一次氩气,然后加入0.2mmol‑0.3mmol的Togni’s 试剂 、0.7mmol‑0.8mmol的苯胺类化合物、1.0当量‑2.0当量的 碳 酸 钾 ,最后加入1.0mL‑2.0mL的乙腈溶液,再次置换一次氩气;将混合物放置在平行反应仪上,氩气氛围下,在70℃‑80℃下反应5h‑8h;反应完成后,冷却至室温,然后向反应液中加入10mL‑30mL的二氯甲烷和10mL‑30mL的饱和食盐 水 ,用分液漏斗萃取多次,分离并收集有机相,将有机相用无水 硫酸 钠干燥后过滤浓缩,经柱层析分离纯化,得到纯净的目标产物。
权利要求

1.一种合成三氟甲基取代的芳类化合物的方法,其特征在于:所述方法包括:
将干燥的装有磁子的反应管置换一次氩气,然后加入0.2mmol‑0.3mmol的Togni’s试剂、0.7mmol‑0.8mmol的苯胺类化合物、1.0当量‑2.0当量的,最后加入1.0mL‑2.0mL的乙腈溶液,再次置换一次氩气;
将混合物放置在平行反应仪上,氩气氛围下,在70℃‑80℃下反应5h‑8h;反应完成后,冷却至室温,然后向反应液中加入10mL‑30mL的二氯甲烷和10mL‑30mL的饱和食盐,用分液漏斗萃取多次,分离并收集有机相,将有机相用无水硫酸钠干燥后过滤浓缩,经柱层析分离纯化,得到纯净的目标产物。
2.如权利要求1所述的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法,其特征在于,Togni’s试剂的合成方法:
在装有磁子的三口烧瓶中,加入14.0g‑15.0g的邻碘苯甲酸和120mL‑130mL干燥的乙腈,同时在恒压滴液漏斗中加入6.0g‑8.0g三氯异氰尿酸和20mL‑40mL干燥乙腈的混合液,将体系置换成氮气氛围,等反应液加热至70℃‑80℃时,缓慢滴加恒压滴液漏斗里的混合物,慢慢的有黄色固体生成;
滴加完毕后,恒温5‑10分钟,然后冷却至室温,迅速加入5.0g‑6.0g干燥的乙酸钾,将体系加热至70℃‑80℃搅拌反应1h‑3h后,冷却至室温,立刻加入6.0g‑7.0gTMSCF3,室温下搅拌10h‑15h,加热至70℃‑80℃,搅拌10min‑20min,趁热过滤,滤液旋干,得白色固体。
3.如权利要求1所述的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法,其特征在于,苯胺类化合物为4‑碘苯胺。

说明书全文

一种合成三氟甲基取代的芳类化合物的方法

技术领域

[0001] 本发明属于有机合成领域和医药中间体技术领域,尤其涉及一种合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法。

背景技术

[0002] 有机氟化学的研究一直是个比较热的领域,含氟化合物在生物医药、农药和材料化学等领域有着广泛的应用。其中,在药物化学中,将三氟甲基引入候选药物常常可以调控它们的代谢稳定性,亲脂性和分子极性。值得注意的是,许多具有生物活性的芳烃类化合物,包括商业上成功治疗成人类湿性关节炎的药物来氟米特和可用于晚期前列腺癌治疗的药物比卡鲁胺,都含有三氟甲基作为基本基团。因此,将三氟甲基引入到芳烃类化合物是有机合成领域中一个重要研究课题。近几十年来,经过化学家们的努研究,发展了各种各样将三氟甲基引入到芳烃的方法,包括间接的氟卤交换法、亲电三氟甲基化、亲核三氟甲基化、自由基三氟甲基化等。通常情况下,合成该结构片段所用的三氟甲基试剂如下:Langlois试剂(CF3SO2Na),Ruppert‑Prakash试剂(CF3SiMe3),Umemoto’s试剂和Togni’s试剂。
[0003] 三氟甲基取代的苯胺类化合物和其他三氟甲基取代的芳烃类化合物是许多药物活性分子中非常重要的结构单元。近年来,随着过渡金属和光催化C‑H活化的发展,构建C‑H三氟甲基化苯胺类化合物的高效方法得以实现。但是这些反应需要过渡金属催化剂或光催化剂,使反应的经济性和环境友好性降低,在制药工业生产和先进的功能材料制备中可能有所局限。

发明内容

[0004] 本发明实施例的目的在于提供一种合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法,在没有过渡金属和光催化剂的条件下,用Togni’s试剂分别与多种芳烃反应,直接合成三氟甲基取代的芳烃类化合物,开发一种简单高效合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:
[0006] 本发明实施例提供了一种合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法,所述方法包括:
[0007] 将干燥的装有磁子的反应管置换一次氩气,然后加入0.2mmol‑0.3mmol的Togni’s试剂、0.7mmol‑0.8mmol的苯胺类化合物、1.0当量‑2.0当量的,最后加入1.0mL‑2.0mL的乙腈溶液,再次置换一次氩气;
[0008] 将混合物放置在平行反应仪上,氩气氛围下,在70℃‑80℃下反应5h‑8h;
[0009] 反应完成后,冷却至室温,然后向反应液中加入10mL‑30mL的二氯甲烷和10mL‑30mL的饱和食盐,用分液漏斗萃取多次,分离并收集有机相,将有机相用无水硫酸钠干燥后过滤浓缩,经柱层析分离纯化,得到纯净的目标产物。
[0010] 在一些实施例中,Togni’s试剂的合成方法:
[0011] 在装有磁子的三口烧瓶中,加入14.0g‑15.0g的邻碘苯甲酸和120mL‑130mL干燥的乙腈,同时在恒压滴液漏斗中加入6.0g‑8.0g三氯异氰尿酸和20mL‑40mL干燥乙腈的混合液,将体系置换成氮气氛围,等反应液加热至70℃‑80℃时,缓慢滴加恒压滴液漏斗里的混合物,慢慢的有黄色固体生成;
[0012] 滴加完毕后,恒温5‑10分钟,然后冷却至室温,迅速加入5.0g‑6.0g干燥的乙酸钾,将体系加热至70℃‑80℃搅拌反应1h‑3h后,冷却至室温,立刻加入6.0g‑7.0gTMSCF3,室温下搅拌10h‑15h,加热至70℃‑80℃,搅拌10min‑20min,趁热过滤,滤液旋干,得白色固体。
[0013] 在一些实施例中,苯胺类化合物为4‑碘苯胺。
[0014] 有机氟化学的研究一直是个比较热门的领域,含氟化合物在生物医药、农药和材料化学等领域有着广泛的应用。其中,在药物化学中,将三氟甲基引入候选药物常常可以调控它们的代谢稳定性,亲脂性和分子极性。值得注意的是,许多具有生物活性的芳烃类化合物,包括商业上成功治疗成人类风湿性关节炎的药物来氟米特和可用于晚期前列腺癌治疗的药物比卡鲁胺,都含有三氟甲基作为基本基团。因此,将三氟甲基引入到芳烃类化合物是有机合成领域中一个重要研究课题。近几十年来,经过化学家们的努力研究,发展了各种各样将三氟甲基引入到芳烃的方法,包括间接的氟卤交换法、亲电三氟甲基化、亲核三氟甲基化、自由基三氟甲基化等。通常情况下,合成该结构片段所用的三氟甲基试剂如下:Langlois试剂(CF3SO2Na),Ruppert‑Prakash试剂(CF3SiMe3),Umemoto’s试剂和Togni’s试剂。
[0015] 其中,CF3SO2Na是一种稳定廉价的自由基三氟甲基化试剂,上世纪九十年代,因Langlois课题组最早将其用于三氟甲基化反应故命名为“Langlois试剂”。近年来,以CF3SO2Na作为自由基前体参与的芳烃类化合物的三氟甲基化反应取得了蓬勃发展。1984年,Ruppert课题组首次通过三分子反应合成了化合物(三氟甲基)三甲基烷(CF3SiMe3),简称TMSCF3,因此称之为Ruppert‑Prakash试剂。由于Ruppert‑Prakash试剂容易处理,便宜易得,是一类应用广泛的亲核三氟甲基化试剂。1993年,Umemoto课题组发现硫‑(三氟甲基)二苯并噻吩盐类化合物,是一类亲电三氟甲基化试剂,称之为Umemoto’s试剂。2006年,Togni课题组合成了一种含三氟甲基的高价碘化合物(Togni’s试剂I和Togni’s试剂II),并发现其可以用于亲电三氟甲基化反应。近十几年来,Togni’s试剂参与的芳烃类化合物的三氟甲基化方法取得了很大的进展。综上可见,科学家们对于合成自然界所没有的含氟化合物一直有着浓厚的兴趣,也在不断开发新的合成方法,新的含氟试剂,有机氟化学已经成为有机化学中一个重要的分支。
[0016] 三氟甲基取代的芳烃类化合物是一种重要的结构片段,广泛存在于药物分子、农药和功能有机材料中。近十几年来,由于Togni’s试剂具有稳定性,多功能性和商业可及性,其作为三氟甲基化试剂参与的芳烃类化合物的三氟甲基化方法取得了很大的进展,大多数情况下,反应的成功需要一种辅助介质来产生三氟甲基自由基,如质子酸,起路易斯酸作用的过渡金属络合物,或者起还原剂的过渡金属。此外,可见光诱导的芳烃类化合物与Togni’s试剂的三氟甲基化反应虽然避免了化剂的加入,为人们直接合成三氟甲基取代的芳烃类化合物提供了又一选择,但是独特的光源和较贵的光催化剂的使用可能会限制其实际应用。
[0017] 三氟甲基取代的苯胺类化合物和其他芳烃类化合物是许多生物活性底物中非常重要的结构单元。近年来,随着过渡金属催化C‑H活化和光催化的发展,构建C‑H三氟甲基化苯胺类化合物的高效方法得以实现。例如,2013年,Xi课题组报道了催化的苯胺类化合物与Togni’s试剂合成邻位三氟甲基苯胺类化合物的方法,但是该方法需要对苯胺类化合物引入导向基团(如图12所示)。2014年,Zhu课题组首次开发了室温条件下可见光促进的苯胺类化合物的直接三氟甲基化方法,该反应以Togni’s试剂为三氟甲基源。2018年,我们课题组报道了金属镍催化的苯胺类化合物和Togni’s试剂的直接三氟甲基化方法。但是这些反应需要过渡金属催化剂或光催化剂,使反应的经济性和环境友好性降低,在制药工业生产和先进的功能材料制备中可能有所局限。
[0018] 本发明提供的一种合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法,以Togni’s试剂为三氟甲基化试剂,碳酸钾为,乙腈为溶剂,氩气氛围,75℃条件下反应6h,实现了多类芳烃类化合物的三氟甲基化。相比于之前Togni’s试剂作为三氟甲基试剂参与的反应,该体系无过渡金属参与,没有光催化剂的条件,直接得到三氟甲基取代的苯胺类化合物,方法新颖,1 13
可以高收率地合成37个三氟甲基取代的芳烃类化合物,每个产品都经过 HNMR,CNMR,
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FNMR和GC‑MS的表征。
附图说明
[0019] 为了更清楚地说明本公开中的技术方案,下面将对本公开一些实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例的附图,对于本领域普通技术人员来讲,还可以根据这些附图获得其他的附图。此外,以下描述中的附图可以视作示意图,并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程等的限制。
[0020] 图1为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法的过程示意图;
[0021] 图2为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法中对碱筛选的过程示意图;
[0022] 图3为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法中对反应时间筛选的过程示意图;
[0023] 图4为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法中对溶剂筛选的过程示意图;
[0024] 图5为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法中对温度与光照筛选的过程示意图;
[0025] 图6为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法中对底物比例筛选的过程示意图;
[0026] 图7为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法中对苯胺类化合物适用性考察的过程示意图;
[0027] 图8为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法中对喹啉和吡啶类的底物进行三氟甲基化拓展的过程示意图;
[0028] 图9为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法中对咪唑并吡啶类化合物进行底物拓展的过程示意图;
[0029] 图10为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法的验证实验的过程示意图;
[0030] 图11为根据本公开一些实施例中的合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法的反应机理的过程示意图;
[0031] 图12为其他课题组所研究的苯胺类化合物的三氟甲基化方法的过程示意图。

具体实施方式

[0032] 下面将结合附图,对本公开一些实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本公开保护的范围。
[0033] 除非上下文另有要求,否则,在整个说明书权利要求书中,术语“包括”被解释为开放、包含的意思,即为“包含,但不限于”。在说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外,所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
[0034] 本发明实施例提供一种合成三氟甲基取代的芳烃类化合物的方法,所述方法包括:S100‑S300。反应如图1所示。
[0035] S100,将干燥的装有磁子的反应管置换一次氩气,然后加入0.25mmol的Togni’s试剂、0.75mmol的苯胺类化合物、1.5当量的碳酸钾,最后加入1.5mL的乙腈溶液,再次置换一次氩气。
[0036] 其中,苯胺类化合物为4‑碘苯胺。
[0037] S200,将混合物放置在平行反应仪上,氩气氛围下,在75℃下反应6h。
[0038] S300,反应完成后,冷却至室温,然后向反应液中加入20mL的二氯甲烷和20mL的饱和食盐水,用分液漏斗萃取3次,分离并收集有机相,将有机相用无水硫酸钠干燥后过滤浓缩,经柱层析分离纯化,得到纯净的目标产物。
[0039] 其中,柱层析分离纯化的洗脱液为石油醚‑乙酸乙酯。
[0040] 在步骤S100中,还包括:S001,Togni’s试剂的合成方法:
[0041] 在装有磁子的500mL的三口烧瓶中,加入14.9g的邻碘苯甲酸和125mL干燥的乙腈,同时在恒压滴液漏斗中加入7.0g三氯异氰尿酸和30mL干燥乙腈的混合液,将体系置换成氮气氛围,等反应液加热至75℃时,缓慢滴加恒压滴液漏斗里的混合物,慢慢的有黄色固体生成;
[0042] 滴加完毕后,恒温5分钟,然后冷却至室温,迅速加入5.9g干燥的乙酸钾,将体系加热至75℃搅拌反应2h后,冷却至室温,立刻加入6.4gTMSCF3,室温下搅拌12h,加热至75℃,搅拌15min,趁热过滤,滤液旋干,得白色固体。
[0043] 2.1反应条件的优化
[0044] 本发明多次进行试验以对上述反应条件进行优化,在条件筛选过程中,通过气相色谱(GC)检测反应收率,以邻苯二甲酸正戊酯作内标。
[0045] 2.1.1碱的筛选
[0046] 我们首先对碱进行筛选。反应如图2所示。在乙腈作溶剂,反应温度为75℃,反应时间为12h,氩气氛围的条件下,筛选了碳酸铯[Cs2CO3]、磷酸氢二钾[K2HPO4]、氟化铯[CsF]、t磷酸钾[K3PO4]、碳酸钾[K2CO3]、叔丁醇钾[KOBu]。发现碳酸铯[Cs2CO3]、氟化铯[CsF]、磷酸钾[K3PO4]、碳酸钾[K2CO3]都对反应有较好的作用,而碳酸钾[K2CO3]有最好的效果,能得到
88%收率(entry5),所以选择碳酸钾[K2CO3]为碱。另外,结果显示,降低碳酸钾[K2CO3]的量(entry8)或者提高碳酸钾[K2CO3]的量(entry9 and entry10),反应收率均有所降低。
[0047]
[0048] aReactionconditions:1a(0.75mmol,3.0equiv),2(0.25mmol,1.0equiv),baseb c(0.375mmol,1.5equiv),CH3CN(2.0mL),75℃,underAr,12h.GCyield.base(0.25mmol,d e
1.0equiv).base(0.50mmol,2.0equiv).base(0.625mmol,2.5equiv)
[0049] 2.1.2反应时间的筛选
[0050] 在筛选出碱后,对反应时间进行了筛选。反应如图3所示。发现反应时间的长短对反应收率的影响并不大,反应时间缩短为6个小时时反应效果最好。
[0051]
[0052] aReactionconditions:1a(0.75mmol,3.0equiv),2(0.25mmol,1.0equiv),K2CO3b(0.375mmol,1.5equiv),CH3CN(2.0mL),75℃,underAr.GCyield.
[0053] 2.1.3溶剂的筛选
[0054] 在对反应时间进行筛选后,又考察了溶剂对反应的影响。反应如图4所示。当分别使用二甲基亚砜,N,N‑二甲基甲酰胺,六氟异丙醇,1,4‑二氧六环,四氢呋喃,乙腈做反应溶剂时,反应收率差别较大(entries1‑6)。其中乙腈做溶剂时,反应效果最好(enrty6)。接着,又对乙腈的量进行了研究,结果发现溶剂量为1.5mL时效果最好(entries7)。
[0055]
[0056] aReactionconditions:1a(0.75mmol,3.0equiv),2(0.25mmol,1.0equiv),K2CO3b c(0.375mmol,1.5equiv),solvent(2.0mL),75℃,underAr,6h. GCyield. nr=d
noreaction.CH3CN(1.5mL).
[0057] 2.1.4温度与光照的筛选
[0058] 随后,我们又对反应温度与光照进行筛选。反应如图5所示。发现反应温度由室温升到75℃的过程中,反应收率逐渐升高(entries1‑5),然而当反应温度进一步升高至85℃,100℃,125℃,反应收率并没有进一步提高(entries6‑8)。所以选择75℃为反应的温度。另外,当反应避光进行时,目标产物的收率比起未遮光时,并没有受到影响(entry9)。
[0059]
[0060] aReactionconditions:1a(0.75mmol,3.0equiv),2(0.25mmol,1.0equiv),K2CO3b c(0.375mmol,1.5equiv),CH3CN(1.5mL),underAr,6h.GCyield.Thereactionwasconductedindark.
[0061] 2.1.5底物比例的筛选
[0062] 在筛选出反应温度后,又对反应底物1a和2的当量比例进行筛选。反应如图6所示。通过对筛选结果的分析,我们发现反应底物1a和2的当量比例为3:1时,反应效果最好,能达到95%的收率(entry1)。
[0063]
[0064] aReactionconditions:0.25mmol=1.0equiv,K2CO3(0.375mmol,1.5equiv),CH3CNb c(1.5mL),75℃,underAr,6h.GCyield.Isolatedyield.
[0065] 2.2底物拓展
[0066] 在得到最优反应条件后,我们对底物适用性进行考察。首先就苯胺类化合物的适用性进行考察。反应如图7所示。从结果可以看出,对位连有卤素(如碘,溴,氯,氟)的苯胺类化合物,都能有中等至良好的收率57%‑96%(3a‑3d)。当苯胺对位连有吸电子基团(如酯基,羰基,氰基和三氟甲基)或者给电子基团(如甲氧基,甲基和异丙基)时,均能成功地转化成相应的三氟甲基化产物,收率范围为80%‑93%(3e‑3k)。另外,4‑胺基联苯为底物时,以90%的收率得到产物(3l)。对于4‑位含有取代基的底物,三氟甲基化发生在基的邻位,当氨基的对位不含取代基时,得到的是邻位和对位三氟甲基化产物的混合物。例如:当使用2‑溴苯胺或苯胺时,以良好的收率得到了邻位和对位三氟甲基取代产物3m/3m’或3n/3n’的混合物。该反应体系对双取代的苯胺类底物同样适用,能以良好的收率得到产物(3o‑3p)。此外,含酸酯和砜的苯胺类底物的三氟甲基化也能顺利进行,相应的产品收率分别为90%(3q),81%(3r)。4‑溴‑N,N‑二甲基苯胺为底物时,以51%的收率得到目标产物3s。
[0067]
[0068]
[0069]
[0070] aReactionconditions:1(0.75mmol,3.0equiv),2(0.25mmol,1.0equiv),K2CO3b(0.375mmol,1.5equiv),CH3CN(1.5mL),75℃,underAr,6h.Isolatedyields.[0071] 接着,又对喹啉和吡啶类的底物进行三氟甲基化拓展。反应如图8所示。研究发现,当喹啉5位连有氯原子或者溴原子时,能以中等收率得到相应的8位三氟甲基化产物5a和
5b,其收率分别为61%和51%。由Entries3‑5可以看出,5位连有吸电子基团的喹啉底物收率大于5位连有给电子基团的底物,当喹啉5位连有硝基时,能得到56%的目标产物5c;当喹啉5位分别连有甲基和甲氧基时,得到目标产物5d和5e的收率为40%和35%。其中我们对产物5c的结构做了单晶衍射分析,发现三氟甲基化发生在喹啉的8‑位,与我们预期的结构相符。当喹啉8位连有取代基时,同样能得到收率为54%的5位三氟甲基化产物5f。遗憾的是,当我们选择4‑溴吲哚做底物时,没有检测到相应三氟甲基化产物5g的生成。该反应体系对不同位置溴原子取代的2‑氨基吡啶类底物同样适用,能以中等的收率得到目标产物(5h‑
5j)。
[0072]
[0073]
[0074] aReactionconditions:4(0.75mmol,3.0equiv),2(0.25mmol,1.0equiv),K2CO3b c(0.375mmol,1.5equiv),CH3CN(1.5mL),75℃,6h,Ar.Isolatedyields.Asubstrateratiod e
of4/2=1:2wasused.Thereactionwasconductedinair.nr=noreaction.
[0075] 在完成喹啉和吡啶类底物三氟甲基化拓展后,又尝试着对咪唑并吡啶类化合物进行底物拓展。反应如图9所示。研究发现:在最优条件下,一系列的咪唑并吡啶类化合物(6a‑6g)均能与Togni’s试剂反应,其相应的三氟甲基化产物收率范围为70%‑86%(7a‑7g)。当
2‑苯基苯并[d]咪唑并[2,1‑b]噻唑(6h)与Togni’s试剂反应时,得到收率为70%的三氟甲基化产品7h。
[0076]
[0077]
[0078] aReactionconditions:6(0.50mmol,2.0equiv),2(0.25mmol,1.0equiv),K2CO3b c(0.375mmol,1.5equiv),CH3CN(1.5mL),75℃,6h,Ar.Isolatedyields.Thereactionwasconductedinair.
[0079] 2.3反应机理
[0080] 为了进一步探究反应的机理,我们设计了一系列验证实验,参考图10。当反应避光进行时,目标产物的收率并没有受到影响(entry9)。因此排除了Togni’s试剂在光照下分解产生三氟甲基自由基的影响。当将自由基捕获剂2,2,6,6‑四甲基‑1‑哌啶基氧基(TEMPO,2.0equiv,0.5mmol)添加到1a和2的反应中时,通过气相‑质谱联用仪(GC‑MS)检测,并没有检测到目标产物3a的生成,但是检测到了TEMPO‑CF3加合物8(eq1)。当将1,1‑二苯基乙烯(2.0equiv,0.5mmol)作为自由基清除剂添加到反应混合物中时,目标产物3a的气相收率急剧下降至6%,并且可以通过GC‑MS检测到1,1‑二苯基乙烯‑CF3加合物9(eq2)。当在反应体系中加入2.0当量的自由基清除剂2,6‑二叔丁基‑4‑甲基苯酚(BHT)时,目标产物3a的气相收率为9%,并且BHT‑CF3加合物10也可以通过GC‑MS检测到(eq3)。在5‑溴喹啉与Togni’s试剂的反应中也检测到了相似的结果(eq4,5和6)。然后将2.0当量的TEMPO代替1a加入到反应体系中,通过GC‑MS可以检测到TEMPO‑CF3加合物8(eq7a)。当反应在没有K2CO3或在室温的情况下进行时,加合物8也可以通过GC‑MS检测到(eq7b和7c)。这些现象表明在最优条件下该反应体系产生了三氟甲基自由基,加热或碱的存在可能是生成三氟甲基自由基的必要因素。
[0081] 基于以前文献的报道和上述的验证实验结果,我们就苯胺类底物的三氟甲基化过程给出了一个可能的反应机理,如图11所示。首先,Togni’s试剂2可能在碱或者加热的作用下被活化产生三氟甲基自由基,然后三氟甲基自由基与苯胺类底物的富电子部位进行加成生成中间体11;接着中间体11在Togni’s试剂2的作用下脱去质子产生目标产物3和中间体12;最后中间体12通过转移自身的三氟甲基自由基至底物1而被消耗掉,从而实现了反应循环。
[0082] 最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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