IPC分类号 : C07C67/14,C07C69/78,C07C41/01,C07C43/225,C07C43/174,C07D317/64,C07D209/12,C07D209/08,C07J43/00,C07C46/00,C07C50/28,C07D275/06,C07H1/00,C07H15/04,C07D493/14,C07D249/08,C07C29/68,C07C31/40
专利摘要
本发明提供了一种全氟烷氧基化试剂及其制备方法和应用,具体地,本发明提供了一种如式A所示的全氟烷氧基化试剂,其可以用于本领域中常见的全氟烷氧基化反应,特别是三氟甲氧基化反应。本发明所涉及的全氟烷氧基化试剂原料廉价易得,反应条件温和,操作简单,成本低,容易推广,适合大批量生产。
权利要求
1.一种式A所示的试剂用于全氟烷氧基化反应的用途:
其中,
Ra选自下组:取代或未取代的C1-C16的烷基、取代或未取代的C3-C30的环烷基、取代或未取代的5-12元杂环基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基;所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、硝基、C1-C8的烷基、或C1-C4的烷氧基;
Rf选自下组:全氟取代的C1-C6烷基。
2.如权利要求1所述的用途,其特征在于,所述的式A化合物具有如下式I所示的结构:
3.一种制备全氟烷基甲氧基化产物的方法,其特征在于,所述的方法包括步骤:在惰性溶剂中,用如权利要求1所述的式A试剂与底物反应,得到全氟烷基甲氧基化产物。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(1)在有机溶剂中,在氟源
其中,R为位于苯环上的取代基;
M为所述氟源中的金属阳离子;
Ligand选自下组:18-冠-6、15-冠-5、顺-二环己基并18-冠-6;
X
X为卤素。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(2)在有机溶剂中,氟源
其中,R为位于苯环上的取代基;M为所述氟源中的金属阳离子,
6.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(3)在有机溶剂中,氟源存在下,将式I-2化合物或其类似物与式I化合物接触,生成烷基三氟甲基醚类化合物;
其中,R
X为离去基团,且X选自下组:F、Cl、Br、I、OTf、OTs、ONs、OSO
7.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(4)在有机溶剂中,在氟化银、氟化铯、配体和溴正试剂存在下,将式I-3化合物与式I化合物接触,生成烯烃的不对称三氟甲氧基化溴化产物;
其中,R
8.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(5)在有机溶剂中,在氟源、六氟磷酸银、氧化剂存在下,将芳基锡化合物与式I化合物接触,生成芳基三氟甲基醚类化合物;
其中,R
9.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述的方法包括以下步骤:
(6)在有机溶剂中,将氟源与式I化合物接触,生成三氟甲基盐类化合物;
其中,M为所述氟源中的金属阳离子,
10.一种如下式A所示的化合物:
其中,
Ra选自下组:取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-10元杂芳基;所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、硝基、C1-C8的烷基、或C1-C4的烷氧基;
Rf选自下组:全氟取代的C1-C6烷基。
11.如权利要求10所述的式A化合物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
在有机溶剂中,用氟源与式A-1化合物原位生成全氟烷氧基盐,再与酰溴类化合物接触,生成所述式A化合物;
说明书
技术领域
本发明属于有机合成领域,具体地说,本发明涉及一种三氟甲氧基化试剂的制备方法及其用途,更具体地,涉及三氟甲氧基酯类化合物的制备方法,及其作为三氟甲氧基化试剂将三氟甲氧基团引入有机分子中的用途。
背景技术
在有机化合物中引入氟原子能够戏剧性地改变化合物分子的电子效应、立体效应以及脂溶性。人们发展了大量的方法和试剂,实现了诸多含氟化合物的合成。在所有被研究的含氟基团中,三氟甲氧基被称为“最不熟悉”的含氟基团,该基团的引入能够有效地提高分子的生物活性,但鲜有关于该基团引入的研究。
含三氟甲氧基的有机化合物在液晶材料、染色材料以及农药医药领域都有着重要的作用。现有技术中存在不少含三氟甲氧基的化合物,例如潜在的杀虫剂 Indoxacarb(茚虫威)、杀虫剂Triflumuron(杀铃脲)、生物生长调节剂Flurprimidol(呋嘧醇)、治疗肌肉萎缩药Riluzole(利鲁唑)(商品名:力如太)、杀菌剂Thifluzamide(噻呋酰胺)和钾管道的开放剂Celikalim等。然而,三氟甲氧基的引入是一件十分困难的事情,三氟甲氧基化试剂更是十分稀少。目前文献报道中有实用价值的只有以下种试剂,一是三氟甲磺酸三氟甲基酯(TFMT)可以释放三氟甲氧基负离子,实现诸如亲核取代反应等类型的反应,但该试剂为液体试剂,且沸点仅为19℃,操作使用不方便。二是苯磺酸三氟甲酯类试剂,可以实现对烯烃的不对称三氟甲氧基化溴化反应,但它是通过相应的苯磺酸与昂贵的togni试剂制备得到的,成本过于高昂。
综上所述,本领域迫切需要研发出更加廉价、易得的通用三氟甲氧基化试剂。
发明内容
本发明的目的是提供一种三氟甲氧基化试剂的制备方法及其用途,具体地,提供三氟甲氧基酯类化合物的制备方法,以及用三氟甲氧基酯作为三氟甲氧基化试剂将三氟甲氧基引入有机分子中的方法。
本发明的第一方面,提供了一种式A所示的试剂用于全氟烷氧基化反应的用途:
其中,
Ra选自下组:取代或未取代的C1-C16的烷基、取代或未取代的C3-C30的环烷基、取代或未取代的5-12元杂环基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基;所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、硝基、 C1-C8的烷基、或C1-C4的烷氧基;
Rf选自下组:全氟取代的C1-C6烷基。
在另一优选例中,所述的Rf选自下组:全氟甲基、全氟乙基、全氟正丙基、全氟异丙基、全氟正丁基、全氟异丁基、全氟叔丁基。
在另一优选例中,所述的式A化合物具有如下式I所示的结构:
本发明的第二方面,提供了一种制备全氟烷基甲氧基化产物的方法,其特征在于,所述的方法包括步骤:在惰性溶剂中,用如本发明第一方面所述的式A试剂与底物反应,得到全氟烷基甲氧基化产物。
在另一优选例中,所述的方法包括以下步骤:
(1)在有机溶剂中,在氟源 或 存在下,用式I-1化合物、卤正试剂与式I化合物接触,生成芳基邻卤三氟甲基醚类化合物:
其中,R为位于苯环上的取代基;
M为所述氟源中的金属阳离子;
为含氟阴离子;
Ligand选自下组:18-冠-6、15-冠-5、顺-二环己基并18-冠-6;
X
X为卤素。
在另一优选例中,X为与卤正试剂对应的卤素。
在另一优选例中,步骤(1)中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合,较佳地为乙酸乙酯。
在另一优选例中,制备步骤中,所述的氟源选自下组:四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯+15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6或其组合,较佳地为氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6。
在另一优选例中,所述的卤正试剂为可以生成卤素正离子 的试剂。
在另一优选例中,所述卤正试剂选自下组:苯乙炔溴、全氟己基溴、全氟丁基溴、五氟溴苯、五氟碘苯、苯乙炔碘、四氯化碳或其组合,较佳地为苯乙炔溴、全氟己基溴、五氟溴苯、五氟碘苯和四氯化碳。
在另一优选例中,所述的式I-1化合物与式I化合物的摩尔比为1:2~1:5,较佳地为1:2.5~1:3.5,更佳地为1:3。
在另一优选例中,所述的式I-1化合物与氟源的摩尔比为1:2~1:6,较佳地为1:3~1:5,更佳地为1:4.5。
在另一优选例中,当所述的卤正试剂为溴正试剂或碘正试剂时,芳炔前体与所述卤正试剂的摩尔比为1:2~1:6,较佳地为1:3~1:5,更佳地为1:4。
在另一优选例中,当所述的卤正试剂为氯正试剂时,式I-1化合物与氯正试剂的摩尔比为1:1~1:4,较佳地为1:1~1:3,更佳地为1:2。
在另一优选例中,R为一个或多个选自下组的基团:H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6 烷氧基、C2-C6烯基、苯基、MeC(=O)-;或两个相邻的R与相连的碳原子共同形成选自下组的环结构:取代或未取代的5-8元碳环、取代或未取代的苯环、取代或未取代的5-8元杂环、取代或未取代的5-8元杂芳环;其中,所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6 烯基、苯基、Boc、MeC(=O)-、或
在另一优选例中,所述的方法包括以下步骤:
(2)在有机溶剂中,氟源 或 存在下,将式I-1化合物与式I化合物接触,生成芳基三氟甲基醚类化合物;
其中,R为位于苯环上的取代基;M为所述氟源中的金属阳离子, 为含氟阴离子;Ligand选自下组:18-冠-6、15-冠-5、顺-二环己基并18-冠-6。
在另一优选例中,步骤(2)中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合,较佳地为乙酸乙酯与乙腈(9:1)。
在另一优选例中,步骤(2)中,所述的氟源选自下组:四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯+15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6或其组合,较佳地为氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6。
在另一优选例中,所述的式I-1化合物与式I化合物的摩尔比为1:2~1:5,较佳地为1:2.5~1:3.5,更佳地为1:3。
在另一优选例中,所述的式I-1化合物与氟源的摩尔比为1:2~1:6,较佳地为1: 3~1:5,更佳地为1:4.5。
在另一优选例中,所述的方法包括以下步骤:
(3)在有机溶剂中,氟源存在下,将式I-2化合物或其类似物与式I化合物接触,生成烷基三氟甲基醚类化合物;
其中,R1为底物片段;
X为离去基团,且X选自下组:F、Cl、Br、I、OTf、OTs、ONs、OSO2Me、OAc。
在另一优选例中,所述的R1为选自下组的结构:取代或未取代的C1-C16的烷基、取代或未取代的C3-C30的环烷基、取代或未取代的5-12元杂环基、取代或未取代的 C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C1-C16的烷基- 苯醌基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的C1-C16的烷基-C6-C10芳基、取代或未取代的5-12元杂芳基、 所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、硝基、C1-C8的烷基、C1-C4的烷氧基、C2-C4 的酰基。
在另一优选例中,步骤(3)中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合,较佳地为乙酸乙酯、乙腈。
在另一优选例中,制备步骤中,所述的氟源选自下组:氟化银、四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯 +15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6或其组合,较佳地为氟化银、氟化钾+顺- 二环己基并18-冠-6。
在另一优选例中,所述的烷基卤化物或其类似物与式I化合物的摩尔比为1:2~1:5,较佳地为1:2.5~1:3.5,更佳地为1:1.1-3。
在另一优选例中,所述的烷基卤化物或其类似物与氟源的摩尔比为1:2~1:6,较佳地为1:3~1:5,更佳地为1:4.5。
在另一优选例中,所述的方法包括以下步骤:
(4)在有机溶剂中,在氟化银、氟化铯、配体和溴正试剂存在下,将式I-3化合物与式I化合物接触,生成烯烃的不对称三氟甲氧基化溴化产物;
其中,R2与R4各自独立地为烯烃取代基。
在另一优选例中,所述的R2与R4各自独立地选自下组:H、取代或未取代的 C1-C16的烷基、取代或未取代的C3-C30的环烷基、取代或未取代的5-10元杂环基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的 C1-C16的烷基-苯醌基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-10元杂芳基;所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、硝基、 C1-C8的烷基、C1-C4的烷氧基、C2-C4的酰基、5-10元杂芳基。
在另一优选例中,所述的R4为H。
在另一优选例中,步骤(4)中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合。
在另一优选例中,步骤(4)中,所述的氟源选自下组:四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾、氟化铯、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠 -6、氟化铯+15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6,或其组合;较佳地为氟化铯。
在另一优选例中,步骤(4)中,所述的溴正试剂选自下组:苯乙炔溴、全氟己基溴、全氟丁基溴、二溴海因、N-溴代丁二酰亚胺,或其组合;较佳地为二溴海因。
在另一优选例中,所述的方法包括以下步骤:
(5)在有机溶剂中,在氟源、六氟磷酸银、氧化剂存在下,将芳基锡化合物与式 I化合物接触,生成芳基三氟甲基醚类化合物。
其中,R3为苯基上的一个或多个取代基。
在另一优选例中,所述的R3为一个或多个选自下组的基团:H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、C2-C6烯基、苯基、MeC(=O)-;或两个相邻的R与相连的碳原子共同形成选自下组的环结构:取代或未取代的5-8元碳环、取代或未取代的苯环、取代或未取代的5-8元杂环、取代或未取代的5-8元杂芳环;其中,所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:H、卤素、C1-C6烷基、C1-C6 烷氧基、C2-C6烯基、苯基、Boc、MeC(=O)-。
在另一优选例中,步骤(5)中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合。
在另一优选例中,步骤(5)中,所述的氟源选自下组:四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯+15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6,或其组合;较佳地为氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6。
在另一优选例中,步骤(5)中,所述的氧化剂选自下组:醋酸碘苯、苯醌、1-氟吡啶三氟甲磺酸盐、N-氟代双苯磺酰胺、Selectfluor、Selectfluor II、Selectfluor-PF6,或其组合;较佳地为Selectfluor-PF6。
在另一优选例中,所述的方法包括以下步骤:
(6)在有机溶剂中,将氟源与式I化合物接触,生成三氟甲基盐类化合物;
其中,M为所述氟源中的金属阳离子, 为含氟阴离子;Ligand选自下组:18- 冠-6、15-冠-5、顺-二环己基并18-冠-6。
在另一优选例中,步骤(6)中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合。
在另一优选例中,步骤(6)中,所述的氟源选自下组:四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾、氟化铯、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠 -6、氟化铯+15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6,或其组合;较佳地为氟化银、氟化铯、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6。
本发明的第三方面,提供了一种如下式A所示的化合物:
其中,
Ra选自下组:取代或未取代的C1-C16的烷基、取代或未取代的C3-C30的环烷基、取代或未取代的5-10元杂环基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-10元杂芳基;所述的取代指基团上的一个或多个氢原子被选自下组的取代基取代:卤素、硝基、 C1-C8的烷基、或C1-C4的烷氧基;
Rf选自下组:全氟取代的C1-C6烷基。
在另一优选例中,Rf为三氟甲基。
在另一优选例中,Ra为苯基。
本发明的第四方面,提供了一种如本发明第三方面所述的式A化合物的制备方法,所述方法包括以下步骤:
在有机溶剂中,用氟源与式A-1化合物原位生成全氟烷氧基盐,再与酰溴类化合物接触,生成所述式A化合物
在另一优选例中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、DMF、二乙二醇二甲醚、或其组合,较佳地为四氢呋喃。
在另一优选例中,制备步骤中,所述的氟源选自下组:四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯+15-冠-5、或其组合,较佳地为TBAT、氟化钾+18-冠-6。
在另一优选例中,所述氟源与酰溴类化合物的摩尔比为1:1~1:3,较佳地为1:1~1:2,更佳地为1:1.3~1:1.5。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
具体实施方式
本发明人经过广泛而深入地研究,发现了一种三氟甲氧基化试剂的制备方法,该制备方法原料廉价易得,反应条件温和,操作简单,成本低,容易推广,适合大批量生产。并且利用其作为三氟甲氧基化试剂将三氟甲氧基引入有机分子中,其可以作为一种三氟甲氧基化试剂,可以实现对芳炔的三氟甲氧基化卤化反应、对芳炔的三氟甲氧基氢化反应、对烷基卤化物的亲核三氟甲氧基化反应、对烯烃的不对称三氟甲氧基溴化反应和对芳基锡化合物的三氟甲氧基化反应等引入三氟甲氧基的反应。在此基础上,发明人完成了本发明。
术语说明
除非另外定义,否则本文中所用的全部技术与科学术语均具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
如本文所用,在提到具体列举的数值中使用时,术语“约”意指该值可以从列举的值变动不多于1%。例如,如本文所用,表述“约100”包括99和101和之间的全部值 (例如,99.1、99.2、99.3、99.4等)。
如本文所用,术语“含有”或“包括(包含)”可以是开放式、半封闭式和封闭式的。换言之,所述术语也包括“基本上由…构成”、或“由…构成”。
三氟甲氧基化试剂
如本文所用,所述“三氟甲氧基化试剂”是指能够通过该试剂一步向有机分子中引入三氟甲氧基基团的试剂。
式I化合物具有如下结构:
其中,Ra选自下组:取代或未取代的C1-C16的烷基、取代或未取代的C3-C30 的环烷基、取代或未取代的5-10元杂环基、取代或未取代的C2-C30的烯基、取代或未取代的C2-C30的炔基、取代或未取代的C6-C10芳基、取代或未取代的5-10元杂芳基;所述Ra的取代基选自下组:H、卤素、硝基、C1-C8的烷基、或C1-C4的烷氧基;
式I化合物可以通过以下步骤制备:
有机溶剂中,氟源存在下,与式II化合物现场生成三氟甲氧基盐,再与酰溴类化合物接触,生成所述式I化合物。
在另一优选例中,制备步骤中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、DMF、二乙二醇二甲醚、或其组合,较佳地为四氢呋喃。
在另一优选例中,制备步骤中,所述的氟源选自下组:四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯+15-冠-5、或其组合,较佳地为TBAT、氟化钾+18-冠-6。
在另一优选例中,所述氟源与酰溴类化合物的摩尔比为1:1~1:3,较佳地为1:1~1:2,更佳地为1:1.3~1:1.5。
上述方法同样可以用于制备其他全氟烷氧基化试剂,例如五氟乙氧基化试剂、七氟丙氧基化试剂、七氟异丙氧基化试剂和九氟丁氧基化试剂等。
三氟甲基化试剂的应用
所述的式I化合物可以用于向本领域已知的各类底物中引入三氟甲氧基,例如,在以下各个反应中作为三氟甲基化试剂应用:
(1)在有机溶剂中,氟源存在下,将苯炔前体、卤正试剂与式I化合物接触,生成芳基邻卤三氟甲基醚类化合物。
在另一优选例中,步骤(1)中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合,较佳地为乙酸乙酯。
在另一优选例中,制备步骤中,所述的氟源选自下组:四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯+15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6或其组合,较佳地为氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6。
在另一优选例中,所述卤正试剂选自下组:苯乙炔溴、全氟己基溴、全氟丁基溴、五氟溴苯、五氟碘苯、苯乙炔碘、四氯化碳或其组合,较佳地为苯乙炔溴、全氟己基溴、五氟溴苯、五氟碘苯和四氯化碳。
在另一优选例中,所述的芳炔前体与式I化合物的摩尔比为1:2~1:5,较佳地为1:2.5~1:3.5,更佳地为1:3。
在另一优选例中,所述的芳炔前体与氟源的摩尔比为1:2~1:6,较佳地为1:3~1:5,更佳地为1:4.5。
在另一优选例中,当所述的卤正试剂为溴正试剂或碘正试剂时,芳炔前体与其的摩尔比为1:2~1:6,较佳地为1:3~1:5,更佳地为1:4。
在另一优选例中,当所述的卤正试剂为氯正试剂时,芳炔前体与其的摩尔比为 1:1~1:4,较佳地为1:1~1:3,更佳地为1:2。
(2)在有机溶剂中,氟源存在下,将苯炔前体与式I化合物接触,生成芳基三氟甲基醚类化合物。
在另一优选例中,步骤(2)中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合,较佳地为乙酸乙酯与乙腈(9:1)。
在另一优选例中,制备步骤中,所述的氟源选自下组:四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯+15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6或其组合,较佳地为氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6。
在另一优选例中,所述的芳炔前体与式I化合物的摩尔比为1:2~1:5,较佳地为1:2.5~1:3.5,更佳地为1:3。
在另一优选例中,所述的芳炔前体与氟源的摩尔比为1:2~1:6,较佳地为1:3~1:5,更佳地为1:4.5。
(3)在有机溶剂中,氟源存在下,将烷基卤化物或其类似物与式I化合物接触,生成烷基三氟甲基醚类化合物。
在另一优选例中,步骤(3)中,所述有机溶剂选自下组:甲苯、乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙醚、乙二醇二甲醚、二氧六环、二乙二醇二甲醚、或其组合,较佳地为乙酸乙酯、乙腈。
在另一优选例中,制备步骤中,所述的氟源选自下组:氟化银、四正丁基氟化铵、TBAT、TASF、TMAF、氟化钾+18-冠-6、氟化钾+15-冠-5、氟化铯+18-冠-6、氟化铯 +15-冠-5、氟化钾+顺-二环己基并18-冠-6或其组合,较佳地为氟化银、氟化钾+顺- 二环己基并18-冠-6。
在另一优选例中,所述的烷基卤化物或其类似物与式I化合物的摩尔比为1:2~1:5,较佳地为1:2.5~1:3.5,更佳地为1:1.1-3。
在另一优选例中,所述的烷基卤化物或其类似物与氟源的摩尔比为1:2~1:6,较佳地为1:3~1:5,更佳地为1:4.5。
(4)在有机溶剂中,氟化银、氟化铯、配体和溴正试剂存在下,将烯烃化合物与式I化合物接触,生成烯烃的不对称三氟甲氧基化溴化产物。
(5)在有机溶剂中,氟源、六氟磷酸银、氧化剂存在下,将芳基锡化合物与式I 化合物接触,生成芳基三氟甲基醚类化合物。
本发明的优点在于:
(1)本发明开发了一种全新的三氟甲氧基化试剂,该三氟甲氧基化试剂的操作简单,原料廉价易得,适合大规模工业生产。
(2)本发明开发的三氟甲氧基化试剂为无色液体,热稳定好,不易吸潮,对空气稳定,便于保存(在玻璃瓶中,空气氛围下密封保存至少一年不坏),便于运输,便于空气中取用。
(3)本发明开发的三氟甲氧基化试剂反应活性高,可以与多种活化试剂作用释放活性反应中间体,并高效地实现一系列三氟甲基化反应,例如芳炔的三氟甲氧基化卤化反应、芳炔的三氟甲氧基化氢化反应、烷基碘化物的三氟甲氧基化反应、烷基溴化物的三氟甲氧基化反应、烷基三氟甲磺酸酯的三氟甲氧基化反应、烯烃的不对称三氟甲氧基化溴化反应、芳基锡化合物的三氟甲氧基化反应、芳炔的全氟烷氧基化卤化反应。
(4)通过本发明开发的三氟甲氧基化试剂的制备方法,还可以制备相似的全氟烷氧基化试剂,比如五氟乙氧基化试剂、七氟丙氧基化试剂、七氟异丙氧基化试剂和九氟丁氧基化试剂。
本发明提到的上述特征,或实施例提到的特征可以任意组合。本案说明书所揭示的所有特征可与任何组合物形式并用,说明书中所揭示的各个特征,可以被任何提供相同、均等或相似目的的替代性特征取代。因此除有特别说明,所揭示的特征仅为均等或相似特征的一般性例子。
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。
以下实施例中所用的实验材料和试剂如无特别说明均可从市售渠道获得。
式I化合物制备实施例:
实施例1
热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的350mL封管I中,手套箱中,加入KF(65.4g,1125mmol)和18-crown-6(8.9g,34mmol)。移除手套箱,氮气保护下加入230mL乙腈,干冰/丙酮浴冷却下,加入三光气(37.1g,125mmol),升温至室温,室温下反应1 小时。另外一个热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的350mL封管II中,手套箱中加入 KF(2.2g,38mmol)、18-crown-6(9.9g,38mmol)和100mL干燥的四氢呋喃,移出手套箱。将封管II抽气1-2秒成负压,再封住口。将封管I和封管II通过导管相连,此时封管I加热到80℃,封管II干冰/丙酮浴冷却到78℃,然后打开封管,将氟光气从封管I转移到封管II中,耗时2小时。封管II中氮气保护下加入苯甲酰溴(4.63g,25 mmol),保持30℃2小时。氮气保护下,加入8.6g三氟甲磺酸钠,再30℃半小时,缓慢升温至室温。小心释放氟光气,加入乙醚稀释,旋干,过滤,再旋干,再快速柱层析分离,用PE(30-60℃)冲洗,旋干得无色液体3.3g,70%。
实施例2
热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的350mL封管I中,手套箱中,加入KF(65.4g,1125mmol)和18-crown-6(9.3g,35mmol)。移除手套箱,氮气保护下加入230mL乙腈,干冰/丙酮浴冷却下,加入三光气(37.1g,125mmol),升温至室温,室温下反应1 小时。另外一个热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的350mL封管II中,手套箱中加入 TBAT(40.5g,75mmol)和100mL干燥的四氢呋喃,移出手套箱。将封管II抽气1-2 秒成负压,再封住口。将封管I和封管II通过导管相连,此时封管I加热到80℃,封管II干冰/丙酮浴冷却到78℃,然后打开封管,将氟光气从封管I转移到封管II中,耗时2小时。封管II中氮气保护下加入苯甲酰溴(9.25g,50mmol),保持78℃2小时。氮气保护下,加入10g三氟甲磺酸钙,再78℃半小时,缓慢升温至室温。小心释放氟光气,加入乙醚稀释,加水淬灭,乙醚萃取3次,合并有机相,无水硫酸镁干燥。过滤,旋干,100℃加热下将产物用油泵抽到液氮冷却的冷肼中。再快速柱层析分离,用PE(30-60℃)冲洗,旋干得无色液体5.75g,61%。
实施例3
热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的10mL封管I中,手套箱中,加入NaF(1.26g,30mmol)。移除手套箱,氮气保护下加入Ishikawa’s Reagent(6.69g,30mmol),干冰/ 丙酮浴冷却下,加入三氟乙酸(1.71g,15mmol),升温至室温,室温下反应2小时。另外一个热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的10mL封管II中,手套箱中加入TBAT (2.43g,4.5mmol)和6mL干燥的四氢呋喃,移出手套箱。将封管II抽气1-2秒成负压,再封住口。将封管I和封管II通过导管相连,此时封管I加热到50℃,封管II 干冰/丙酮浴冷却到78℃,然后打开封管,将三氟乙酰氟从封管I转移到封管II中,耗时2小时。封管II中氮气保护下加入苯甲酰溴(555mg,3mmol),保持78℃2小时。氮气保护下,加入660mg三氟甲磺酸钙,在78℃半小时,缓慢升温至室温。小心释放三氟乙酰氟,加入乙醚稀释,加水淬灭,乙醚萃取3次,合并有机相,无水硫酸镁干燥。过滤,旋干,100℃加热下将产物用油泵抽到液氮冷却的冷肼中。再快速柱层析分离,用PE(30-60℃)冲洗,旋干得无色液体372mg,52%yield。
Colorless liquid.
实施例4
热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的10mL封管I中,手套箱中,加入NaF(1.26g,30mmol)。移除手套箱,氮气保护下加入Ishikawa’s Reagent(6.69g,30mmol),干冰/ 丙酮浴冷却下,加入五氟丙酸(2.46g,15mmol),升温至室温,室温下反应2小时。另外一个热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的10mL封管II中,手套箱中加入 TBAT(2.43g,4.5mmol)和6mL干燥的四氢呋喃,移出手套箱。将封管II抽气1-2 秒成负压,再封住口。将封管I和封管II通过导管相连,此时封管I加热到50℃,封管II干冰/丙酮浴冷却到78℃,然后打开封管,将C2F5COF从封管I转移到封管II 中,耗时2小时。封管II中氮气保护下加入苯甲酰溴(555mg,3mmol),保持78℃2 小时。氮气保护下,加入660mg三氟甲磺酸钙,再78℃半小时,缓慢升温至室温。小心释放C2F5COF,加入乙醚稀释,加水淬灭,乙醚萃取3次,合并有机相,无水硫酸镁干燥。过滤,旋干,100℃加热下将产物用油泵抽到液氮冷却的冷肼中。再快速柱层析分离,用PE(30-60℃)冲洗,旋干得无色液体499mg,57%yield。
Colorless liquid.
实施例5
热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的10mL封管I中,手套箱中,加入KF(1.96g,33.75mmol)和18-crown-6(446mg,1.7mmol),移除手套箱,氮气保护下加入12mL 乙腈,干冰/丙酮浴冷却下,加入七氟丁酰氯(5.23g,22.5mol),升温至室温,室温下反应1小时。另外一个热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的10mL封管II中,手套箱中加入TBAT(2.43g,4.5mmol)和6mL干燥的四氢呋喃,移出手套箱。将封管II抽气1-2秒成负压,再封住口。将封管I和封管II通过导管相连,此时封管I加热到80 ℃,封管II干冰/丙酮浴冷却到78℃,然后打开封管,将C3F7COF从封管I转移到封管II中,耗时2小时。封管II中氮气保护下加入苯甲酰溴(555mg,3mmol),保持78 ℃2小时。氮气保护下,加入660mg三氟甲磺酸钙,再78℃半小时,缓慢升温至室温。小心释放C3F7COF,加入乙醚稀释,加水淬灭,乙醚萃取3次,合并有机相,无水硫酸镁干燥。过滤,旋干,100℃加热下将产物用油泵抽到液氮冷却的冷肼中。再快速柱层析分离,用PE(30-60℃)冲洗,旋干得无色液体547mg,54%yield。
Colorless liquid.
实施例6
热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的100mL封管I中,氮气保护下加入30mL浓硫酸,干冰/丙酮浴冷却下,加入六氟丙酮水合物(2.38g,10.8mol),升温至50℃,50 ℃反应1小时。另外一个热风枪烘烤过的装有强力搅拌子的10mL封管II中,手套箱中加入TBAT(2.43g,4.5mmol)和6mL干燥的四氢呋喃,移出手套箱。将封管II 抽气1-2秒成负压,再封住口。将封管I和封管II通过导管相连,此时封管I加热到 50℃,封管II干冰/丙酮浴冷却到78℃,然后打开封管,将六氟丙酮从封管I转移到封管II中,耗时2小时。封管II中氮气保护下加入苯甲酰溴(555mg,3mmol),保持~78℃2小时。氮气保护下,加入660mg三氟甲磺酸钙,再78℃半小时,缓慢升温至室温。小心释放六氟丙酮,加入乙醚稀释,加水淬灭,乙醚萃取3次,合并有机相,无水硫酸镁干燥。过滤,旋干,100℃加热下将产物用油泵抽到液氮冷却的冷肼中。再快速柱层析分离,用PE(30-60℃)冲洗,旋干得无色液体702mg,81%yield。
Colorless liquid.
实施例7-26的典型操作步骤——芳炔三氟甲氧基化-溴化反应典型操作步骤
手套箱中,在20mL塑料管(PE)中加入KF(78.4mg,1.35mmol,4.5equiv)、 cis-dicyclohexano-18-crown-6(503mg,1.35mmol,4.5equiv)和6mL乙酸乙酯。然后加入苯炔前体(0.3mmol,1.0equiv)、1-溴苯乙炔(218mg,1.2mmol.4.0equiv)或者全氟己基溴(479mg,1.2mmol.4.0equiv)或者五氟苯基溴(296mg,1.2mmol.4.0equiv)和苯甲酸三氟甲酯(171mg,0.9mmol,3equiv),盖上盖子,室温反应12小时。反应结束后,先用
实施例7
按照芳炔三氟甲氧基化-溴化反应典型操作,以1-溴苯乙炔为溴源,氟谱产率77%得到产物。
实施例8
按照芳炔三氟甲氧基化-溴化反应典型操作,以全氟己基溴为溴源,KF(6equiv)和cis-dicyclohexano-18-crown-6(6equiv)反应48小时得到产物(68mg,84%yield)。
Colorless liquid.
实施例9
按照芳炔三氟甲氧基化-溴化反应典型操作,以全氟己基溴为溴源(69mg,85%yield).
Colorless liquid.
实施例10
按照芳炔三氟甲氧基化-溴化反应典型操作,以全氟己基溴为溴源,KF(6equiv)和cis-dicyclohexano-18-crown-6(6equiv)反应48小时得到产物(73mg,86%yield)。
Colorless liquid.
实施例11
按照芳炔三氟甲氧基化-溴化反应典型操作,以1-溴苯乙炔为溴源得到产物(74mg, 87%yield)。
Colorless liquid.
实施例12
按照芳炔三氟甲氧基化-溴化反应典型操作,以全氟己基溴为溴源,氟谱产率56%得到产物。
实施例13
按照芳炔三氟甲氧基化-溴化反应典型操作,以五氟溴苯为溴源得到产物(59mg,67%yield)。
Colorless liquid.
实施例14
按照芳炔三氟甲氧基化-溴化反应典型操作,以全氟己基溴为溴源得到产物(65mg, 77%yield)。
Colorless liquid.For major isomer:
实施例15
按照芳炔三氟甲氧基化-溴化反应典型操作,以全氟己基溴为溴源得到产物(69mg, 85%yield)。
Colorless liquid.
一种全氟烷氧基化试剂及其制备方法和应用专利购买费用说明
Q:办理专利转让的流程及所需资料
A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。
1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2:按规定缴纳著录项目变更手续费。
3:同时提交相关证明文件原件。
4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q:专利转让变更,多久能出结果
A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
动态评分
0.0