铜催化的偕二氟环丙醇硅醚的开环去氟烷基化反应研究

发布时间：2021-08-31 21:57

　　作为高烯醇负离子的前体,环丙醇的开环及转化反应在合成中的应用非常广泛,尤其在过渡金属催化的环丙醇的开环交叉偶联反应研究方面己经取得了丰硕的成果。鉴于含氟有机物的重要性与特殊性,开发二氟环丙醇在合成中的应用具有重要的理论研究意义及实际应用价值。偕二氟环丙醇硅醚是一类稳定的二氟环丙醇衍生物,近期,关于该类含氟中间体的合成应用研究受到化学家们的广泛关注。我们课题组在该领域开展了持续的探索工作,已将偕二氟环丙醇硅醚发展成为高活性、高选择性的含氟三碳有机合成子,建立了多种类型的含氟有机物的新合成方法。本论文主要研究了铜催化下,偕二氟环丙醇硅醚的开环去氟烷基化反应,主要包括以下三个部分:第一部分:首先,针对不同过渡金属催化的环丙醇的开环交叉偶联反应进行了归纳。其次,综述了偕二氟环丙醇类衍生物的开环反应研究进展。第二部分:针对本论文的选题依据和研究策略进行了论证。鉴于开发二氟环丙醇的合成应用的重要性,结合目前该研究领域的研究进展,本论文选择具有热稳定性的偕二氟环丙醇硅醚为研究对象,探索其在铜催化下的开环去氟烷基化反应。第三部分:我们发展了一种铜催化下偕二氟环丙醇硅醚的开环偶联新反应。首先以醋酸铜为催... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

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环丙醇在合成中的应用

东北师范大学硕士学位论文1第一章引言1.1环丙醇的开环反应研究进展由于三元环体系固有的环张力，环丙醇易于发生开环反应[1]，因此在有机合成中有重要的应用研究地位。作为高烯醇负离子前体，环丙醇经开环转化可提供一种特别的成键模式。同经典的Michael加成反应相反，获得的是羰基位结合亲电性物种的产物（图1-1,Eq1）。近年来，过渡金属催化的环丙醇作为高烯醇金属化物前体的开环交叉偶联反应己经取得了丰硕的研究成果。在过渡金属的作用下，作为极性反转合成子的环丙醇衍生物经β-碳消除生成高烯醇金属化物中间体[2]（图1-1,Eq2），从而完成一系列转化。下面，我们将特别着重对2010年以后出现的过渡金属催化的通过高烯醇金属化物中间体的环丙醇开环交叉偶联反应进行分类总结。图1-1环丙醇在合成中的应用1.1.1钯催化环丙醇的交叉偶联反应研究2011年，Orellana课题组在温和条件下，实现了钯催化的环丙醇与芳基卤化物的交叉偶联反应（图1-2）。无论是对于不同环大小的底物还是不同卤素取代的偶联体，分子内交叉偶联反应均能以优异的产率合成螺环酮衍生物，而分子间交叉偶联反应则以较低的产率得到相应的偶联产物[3]。图1-2环丙醇与芳基卤化物的交叉偶联反应2012年，Orellana课题组[4]利用钯作为催化剂，通过高烯醇钯金属化物中间体的直接芳化，以良好的收率成功合成了一系列2,2-二取代的α-茚酮（图1-3）。该反应的优

东北师范大学硕士学位论文2势在于在大气压下使用氧气作为终端氧化剂即可完成转化。但是，该方法仅限于2,2-二取代的环丙醇底物，作者尝试用含有至少一个β-氢的高烯醇化物进行分子内直接芳化，并没有得到预期的开环芳基化产物，而是以良好的收率得到α,β-不饱和酮。图1-3环丙醇开环/分子内芳化反应2013年，Orellana课题组[5]报道了第一个钯催化的含有β-氢的酮高烯醇化物与芳基或杂芳基溴化物的交叉偶联反应，该反应收率高，适用范围广且催化体系简单。其反应机理包括以下四个过程（图1-4）：（1）Pd（0）催化剂与芳基卤化物发生氧化加成（2）配体交换（3）β-碳消除生成高烯醇钯金属化物（4）还原消除。值得注意的是，双齿磷配体（dppb）抑制了高烯醇钯金属化物的β-氢消除，从而避免了α,β-不饱和酮副产物的形成。图1-4环丙醇与（杂）芳基溴化物的开环偶联反应2013年，Walsh课题组[6]以Pd(OAc)2/Q-Phos作为催化体系，芳基溴化物作为偶联体，三乙胺作为碱，在温和条件下，通过环丙醇开环实现了醛的高烯醇钯化合物的芳基化反应，制备了一系列β-芳基取代的醛类化合物（图1-5）。作者已证实，对映体富集的环丙醇也适用于该反应条件，而且会保持芳基化产物中立体异构中心的立体化学完整性。图1-5环丙醇的开环芳基化反应

【参考文献】：
博士论文
[1]原位形成的偕二氟环丙醇硅醚的开环反应研究[D]. 宋晓宁.东北师范大学 2018



本文编号：3375687