[发明专利]一种制备全氟烷基烷基酮化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种制备全氟烷基烷基酮化合物的方法。

背景技术

全氟烷基烷基酮类化合物具有潜在的生物和药理活性，是广泛的生物酶抑制剂（J Mol Model.2010,1753–1764;Bioorganic & Medicinal Chemistry.2008,4652–4660）。而且，其还是重要的化学合成中间体（Organ.Lett.2009,1887-1890；Eur.J.Org.Chem.2004,749.]，广泛用于药物、高分子材料、液晶材料、荧光探针等的合成。由于用途广泛，全氟烷基烷基酮的合成已经越来越受到科学家们的关注，其合成方法主要有：（1）烃基金属试剂（格氏试剂、烃基锂等）与三氟乙酸、酯或盐反应（JACS,1956,78,2268-2270），这是研究者经常使用的一种方法，但它使用格氏试剂、烃基锂等金属有机试剂为反应底物，对操作条件要求较高，而且反应选择性较差，收率不高。（2）甲醇钠促进下，酮类化合物与三氟乙酸酯发生Claisen酰化缩合生成β-酮后再裂解的方法（JACS,1953,75,2059），这种方法选择性不好，收率较低。（3）酰氯与三氟乙酸酐反应（Tetrahedron,1995,51:2573-2584），这也是目前采用较多的一种方法，但需要大量过剩的三氟乙酸酐和吡啶。（4）含α-H的羧酸/酯与全氟羧酸酯缩合后再水解脱羧（JACS,1956,78:4053-4057；JOC,2008:9476-9478），这种方法收率不高，且需要-65℃的低温条件。

综上所述，虽然已有较多的关于全氟烷基烷基酮合成方法的报道，但这些方法存在选择性差、收率低、反应条件苛刻等问题，尚不能很好地满足实际需要。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效、简便、经济的一步合成全氟烷基烷基酮的方法。

具体而言，本发明是一种制备全氟烷基烷基酮化合物的方法，所述全氟烷基烷基酮化合物的结构式如Ι所示，其特征在于：以化合物II和全氟羧酸酯III为原料，在碱作用下，在无水溶剂中按下述反应式进行反应，得到结构式Ι所示全氟烷基烷基酮化合物，

其中，

R_f为C10以下全氟烷基；

R¹与R²各自独立地取自H、C18以下烃基、C10以下芳基、卤素、C10以下烷氧基、C10以下芳氧基、C10以下烷硫基、C10以下芳硫基、C10以下酯基或C10以下酰胺基；

连接基团Y取自O、N(CH₃)、S、Si(CH₃)₂或无；

n=0~11；

R³为C6以下烷基或C6-C10芳基；

M取自C10以下烷氧基、C10以下芳氧基、C10以下烷硫基、C10以下芳硫基、或其中R⁴取自H、C6以下烃基、C10以下芳基、卤素、C6以下烷氧基、C6以下芳氧基、C6以下烷硫基、C10以下芳硫基、C6以下酯基或C6以下酰胺基，R⁵取自H、C6以下烃基、C10以下芳基、卤素、C6以下酯基或C6以下酰胺基；

所采用的碱选自正丁基锂、二异丙胺基锂、氢化锂、氢化钠、氢化钾、氢化钙、叔丁醇钾、叔丁醇钠、叔丁醇锂、氢氧化钠和氢氧化钾中的1种或2种以上。

上述反应中，碱与原料化合物II的摩尔比优选为1：1~3：1，更优选为1:1~1.5：1。

用于反应的溶剂优选选自C9以下芳烃、C8以下醚类、C7以下烷烃和C5以下氯代烷烃中的1种或2种以上，更优选选自四氢呋喃、乙醚、二氯甲烷、正己烷、1,4-二氧六环、甲苯、异丙醚或甲基叔丁基醚中的1种或2种以上。

原料全氟羧酸酯III和化合物II的摩尔比优选为0.5:1~3:1，更优选为1:1~1.5:1。

此外，上述反应的反应条件优选如下：反应温度为-20°C~溶剂回流温度，反应时间为10min~48h。

表1中列举了上述反应式中各个原料化合物取代基的具体结构。

表1