专利摘要

专利摘要

本发明公开了一种双齿亚磷酸酯配体在C‑F键构建反应中的应用，所述具有不同连接结构的双齿亚磷酸酯配体，能够应用于与铁催化C‑F键构建反应，所述的配体和铁盐共催化下，在有机溶剂中发生烯丙醇类化合物氟化反应，所述双齿亚磷酸酯配体具有以下通式：通式中Linker为1,2‑丙二醇、乙二醇中的一种，其中所述的Linker为相应的二醇脱去羟基上的H之后与P连接。双齿亚磷酸酯配体用于催化烯丙基氟化反应，催化体系不仅反应活性高，而且底物普适性广。此催化体系构建碳‑氟键合成不同含氟有机化合物，反应催化剂用量小。

权利要求

1.一种双齿亚磷酸酯配体在C-F键构建反应中的应用，其特征在于：具有不同连接结构的双齿亚磷酸酯配体，能够应用于与铁催化C-F键构建反应，所述的配体和铁盐共催化下，在有机溶剂中发生烯丙醇类化合物氟化反应，所述双齿亚磷酸酯配体的结构式如下：

；

所述的铁盐为Fe(OTf)2；

所述有机溶剂是甲苯、四氢呋喃、二氧六环；

所述配体与铁盐的摩尔比为1:（0.5-10），反应温度60-150℃，反应时间1-36h；

所述烯丙醇类化合物氟化反应采用的氟化试剂为AgF。

2.根据权利要求1所述的双齿亚磷酸酯配体在C-F键构建反应中的应用，其特征在于：所述烯丙醇类化合物为肉桂醇、4-甲基肉桂醇、3-甲基肉桂醇、2-甲基肉桂醇、4-甲氧基肉桂醇、4-叔丁基肉桂醇、4-溴肉桂醇、4-硝基肉桂醇、4-三氟甲基肉桂醇、4-苯基肉桂醇、3-萘基-2-烯丙醇、3-甲基-2-丁烯醇或香叶醇。

3.根据权利要求1所述的双齿亚磷酸酯配体在C-F键构建反应中的应用，其特征在于：所述配体与烯丙醇类化合物的摩尔比为0.1:1。

说明书

技术领域

本发明涉及一种以联苯二酚骨架的双齿亚磷酸酯配体在C-F键构建反应中的应用。该催化剂可用于催化烯丙醇类化合物的氟化反应，合成含氟有机化合物。

背景技术

由于氟元素的电负性很高，具有不同于其他元素的性质，如果将其引入到有机分子中，可改变母体化合物的物理、化学及生物生理性能，从而赋予含氟有机化合物独特的性质，含氟有机化合物被广泛应用于医药，农药，材料等领域。设计合成能与金属形成络合物催化剂的配体是高效实现C-F键构建反应的关键，C-F键构建反应中使用的催化剂主要是钯、银、铜等化合物，配体主要集中在单膦配体PPh3(Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,2613-2617)，双膦配体(J.Am.Chem.Soc.2011,133,15902–15905)(J.Am.Chem.Soc.2010,132,17402–17404)等，而具有合成简单、对空气和水不敏感、与金属螯合紧密等优点的双齿亚磷酸酯配体在该反应中应用较少。双齿亚磷酸酯配体在不对称氢甲酰化、不对称氢化反应中应用广泛(Inorg.Chem.,1990,29,5006),(Org.Lett.,2004,69,4031-4040)，但铁催化的双齿亚磷酸酸酯配体在C-F键构建反应中的应用还未见人报道。本专利正是在这样的基础上申请了一类以联苯二酚为骨架的双齿亚磷酸酯配体在C-F键构建反应中的应用。

发明内容

本发明的目的是基于以上思想提供一类以联苯二酚为骨架的双齿亚磷酸酯配体在C-F键构建反应中的应用，该催化剂合成条件温和、反应时间短，并且此类配体稳定易大量制备，与铁共催化烯丙基氟化反应，构建新型碳-氟键，合成不同含氟化合物。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种具有不同连接结构的双齿亚磷酸酯配体，并且能够与铁催化烯丙基氟化反应，构建碳-氟键。双齿亚磷酸酯配体具有以下通式：

通式中Linker为不同的连接结构，其中所述的Linker为相应的二醇脱去羟基上的H之后与P连接。选如下化合物为例：

本发明的目的在于提供上述一系列配体的用途，即上述配体用于制备C-F键构建反应的催化剂，催化烯丙基氟化反应。配体和铁共催化以烯丙醇为底物的羟基被氟取代的反应，以构建碳-氟键。方法是：惰性气体保护下，在有机溶剂中，一锅法加入配体/Fe催化剂、烯丙醇类化合物和氟化试剂，20-150℃条件下反应，反应时间1-36h，待反应完全后，淬灭、柱层析分离得到产物。

在本发明的上述方法中所述的有机溶剂为甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜。

所述的铁催化剂为FeCl2、FeSO4、Fe(OTf)2、Fe(OTf)3或Fe2O3，其中，OTf代表三氟甲磺酸酯；所述的铁盐和配体的摩尔比为1：0.5-10。

在本发明的上述方法中所述烯丙醇为肉桂醇、4-甲基肉桂醇、3-甲基肉桂醇、2-甲基肉桂醇、4-甲氧基肉桂醇、4-叔丁基肉桂醇、4-溴肉桂醇、4-硝基肉桂醇、4-三氟甲基肉桂醇、4-苯基肉桂醇、3-萘基-2-烯丙醇、3-甲基-2-丁烯醇、2-环己烯醇或香叶醇。氟化试剂为KF、CsF、AgF、或NEt3·3HF。

所述配体与烯丙醇类化合物的摩尔比为0.1:1。

本发明的有益效果：本发明提供了以联苯二酚为骨架的双齿亚磷酸酯配体用于催化烯丙基氟化反应的新用途，催化体系不仅反应活性高，而且底物普适性广。此催化体系构建碳-氟键合成不同含氟有机化合物，反应催化剂用量小。

具体实施方式

下面结合实例来进一步描述本发明，通过下述实施例有助于进一步理解本发明，但并不限制本发明的范围。

双齿亚磷酸酯配体/铁催化的C-F键构建反应中的应用

最佳反应条件筛选：

以肉桂醇和氟化银作为模板反应，对配体、溶剂、温度等条件进行了筛选。

化学式为烯丙基氟化模板反应

表1L/Fe催化肉桂醇与氟化银反应的条件筛选[a]

[a]反应条件：肉桂醇(0.5mmol)，氟化银(1.5mmol)，溶剂(2.0mL)，Fe(OTf)2(5mol％)，配体(10mol％)，反应时间12h，在N2氛围下反应.[b]收率为分离收率.[c]配体用量为20mol％.

我们首先选用肉桂醇和氟化银作为模板反应，以Fe(OTf)2为金属催化剂，选用甲苯作为溶剂，对配体进行了筛选(实施例1-7)，通过对比可以发现，配体L2的收率最高为80％(实施例7)，且同类型的双齿亚磷酸酯配体收率都要高于其他类型的膦配体。说明双齿亚磷酸酯配体在催化烯丙醇氟化反应中的优越性。当以L2作为配体对溶剂进行考察时(实施例7-11)，发现甲苯是最优溶剂。温度对反应影响很大(实施例7，12-15)，反应在常温下基本不反应，当升高温度时产率有所提高，当温度达到110℃时产率达到80％，再升高温度到120℃时，产率基本没有变化，因此确定最佳温度为110℃。

通过对肉桂醇和氟化银反应条件的筛选，我们选用最佳反应条件即：110℃、以Fe(OTf)2/L2作为催化剂，在甲苯溶剂中催化烯丙醇反应，对芳香族烯丙醇和脂肪族烯丙醇分别做了研究和探索(表2)

化学式Fe(OTf)2/L2催化不同底物的烯丙基氟化反应

表2 Fe(OTf)2/L2催化不同底物烯丙基氟化的反应结果

反应条件：肉桂醇(0.5mmol)，氟化银(1.5mmol)，甲苯(2.0mL)，Fe(OTf)2(5mol％)/L2(10mol％)作为催化剂，在N2氛围下反应12h，收率为分离收率。

从反应结果来看，我们选用的催化体系用于烯丙醇类化合物氟化反应时，整体催化效果都很好，收率大多都大于80％。对于芳香族烯丙醇类化合物为底物时，具有不同空间位阻(实施例17-20)的结构时对反应影响不大，都能够以较高产率(80-88％)得到目标产物。当4位有不同电子效应(实施例21-27)时对产率稍有影响，表现为：当4位为给电子时对产率有所提高，当4位为吸电子时产率有所下降。为了进一步验证该催化体系的催化活性，我们尝试了底物为脂肪烯丙醇衍生物(实施例28-30)与氟化银的反应，发现所用催化剂对脂肪烯丙醇衍生物同样具有较高的催化活性。

Fe(OTf)2/L2催化体系不仅对芳香族烯丙醇衍生物氟化反应活性高，而且对脂肪族烯丙醇衍生物反应活性也很高；以AgF为氟源，在Fe(OTf)2/L2催化体系下构建碳-氟键合成不同结构含氟有机化合物，反应区域选择性好，产率高，底物普适性强。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

双齿亚磷酸酯配体在C-F键构建反应中的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》。