二氟二溴甲烷(CF2Br2)是一种廉价的大宗氟化工原料。传统上,研究者们以二氟二溴甲烷为氟烷基试剂,通过亲核取代反应向分子上引入二氟溴甲基单元。二氟二溴甲烷产生二氟溴甲基自由基,并对不饱和双键的加成反应已经研究的较为透彻。然而,二氟二溴甲烷与芳烃的反应却是极其罕见的。作为高活性的二氟二溴甲烷,其与杂芳烃的反应活性难以调控,实现二氟二溴甲烷与杂芳烃的新型转化反应仍是具有挑战性难题。 近日,苏州大学赵应声教授课题组发展了以一种二氟二溴甲烷作为氟源,以溶剂调控策略实现芳烃的直接氟羰基化反应和二氟溴甲基化反应(Fig.1)。
Fig 1. 二氟二溴甲烷的新应用 在标准的光催化条件下,作者在筛选溶剂时发现,二甲亚砜作为溶剂可以反应产生氟羰基化产物,当1,4-二氧六环作为溶剂时,反应产生二氟溴甲基化产物。在最优反应条件下,作者进行了底物探索,一系列的富电子底物均能较好的兼容该反应,产生对应的氟羰基化产物。部分底物在1,4-二氧六环中可以产生二氟溴甲基产物(Fig.2)。 Fig 2. 底物拓展 随后,作者对一些复杂的生物活性分子进行氟羰基化修饰。进一步的,这些氟羰基化产物可以进一步发生多种多样的转化反应,值得一提的是,氟羰基化产物也可以与重要的生物活性分子进行偶联,这为药物研发提供了一个强大的合成平台(Fig 3.)。 Fig 3.氟羰基化反应的合成应用 机理研究表明,氟羰基产物中的氧原子来自于二甲亚砜中。因此,作者进一步合成了氧18标记的二甲亚砜,当其代替溶剂加入反应中时,可以合成得到氧18标记的氟羰基化产物。 在该工作中,赵应声教授课题组发展了二氟二溴甲烷的合成新应用,实现了光催化的杂芳烃的直接氟羰基化反应和二氟溴甲基化反应,这是首例直接碳氢氟羰基化反应的报道。该反应为合成氟羰基化合物提供了一种有效的新方法。 论文信息 Photocatalyzed Aryl C-H Fluorocarbonylation with CF2Br2 Kehan Zhou, Yuheng Xiao, Zhibin Huang, Prof. Dr. Yingsheng Zhao Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202414933