N-CF3羟胺试剂的合成及反应

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由于缺少合成方法,许多有机分子的性质和功能难以得到系统研究,因此新反应和新试剂的开发一直都是有机化学的重点研究内容。含N-CF3官能团的化合物兼具胺和含氟化合物的性质,有望用于新药开发等领域。相对发展较多的三氟甲基化、三氟甲硫基和氟化等反应,三氟甲氧基、五氟化硫基等的研究要少很多,而涉及到N-CF3官能团的化学则更少,主要是缺乏高效的合成方法和试剂。近日,上海有机所的徐修华、卿凤翎老师等人和东华大学的黄焰根老师等人设计合成了一种N-CF3羟胺试剂,并将其用于各类含N-CF3化合物的合成。

N-CF3羟胺试剂的合成及反应  第1张


N-CF3化合物的合成方法】如下图所示,主要有三种策略:①胺衍生物的间接氟化法;②N-三氟甲基化法(亲电、亲核和自由基);③直接三氟甲胺化反应。相对前两种方法,第三种方法报道较少。

N-CF3羟胺试剂的合成及反应  第2张


N-CF3试剂合成】基于Ag促进的氧化三氟甲基化反应,可以实现多种N-CF3试剂的合成,产率较高。

N-CF3羟胺试剂的合成及反应  第3张


【反应:芳烃C-H键三氟甲胺化】Ir催化剂的作用下,可以实现各类芳(杂)环的自由基三氟甲胺化反应,区域选择性较好。

N-CF3羟胺试剂的合成及反应  第4张


【反应:烯烃、二烯和异腈】除芳烃外,在类似条件下,还可以实现各类烯烃二烯异腈的三氟甲胺化反应。

N-CF3羟胺试剂的合成及反应  第5张
N-CF3羟胺试剂的合成及反应  第6张


【反应:N-CF3酰胺类化合物】N-CF3羟胺脱去Cbz后,也可用于各类N-CF3酰胺的合成。

N-CF3羟胺试剂的合成及反应  第7张


【反应:N-CF3环内酯】相对Cbz取代的N-CF3试剂,Boc取代的N-CF3羟胺能实现烯烃的双官能团化合成环内酯化合物。

N-CF3羟胺试剂的合成及反应  第8张


【反应:N-CF3炔烃】经三步反应可以实现N-CF3炔烃的合成,并且能用于后续转化。

N-CF3羟胺试剂的合成及反应  第9张


【总结】由底物拓展可以看出,N-CF3羟胺类试剂具有十分广泛的底物范围,基于该试剂能合成许多现有反应难以制备的分子。该试剂的开发为含N-CF3化合物的合成提供了一种新的工具和思路。


参考文献:10.1021/jacs.1c12467


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