[发明专利]一种合成2-氟代芳基羰基化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成2-氟代芳基羰基化合物的方法。

背景技术

在芳烃化合物中引入氟原子可以显著增加化合物的稳定性，同时也改善其脂溶性和疏水性，促进其在生物体内吸收与传递，使生理作用发生变化，所以很多含氟医药和农药在性能上相对具有用量少、毒性低、药效高、代谢能力强等特点，这使它在新医药、农药品种中所占比例越来越高。另外含氟染料、含氟表面活性剂、含氟织物整理剂、含氟涂料等分别成为各自精细化工领域的高附加值、有发展前景的品种。正是由于碳氟键的特殊性，有机分子特别是芳烃中引入氟原子显得尤为重要却也挑战重重。

利用芳基碳氢键的直接活化实现氟化反应是最近几年来碳氟键构建研究领域的一个热点，由于其避免了预官能化的芳基衍生物的使用而具备原子经济性高、底物范围广等优点。目前已经有相关研究相继报道，其中包括利用含氮杂环、酰胺等作为导向基团控制的邻位选择性碳氢键氟化体系。尽管如此，这些体系中总有一些不尽如人意的地方需要改进，如氟化的选择性差、底物范围窄、导向基团复杂、条件苛刻等。因此，开发一条温和的、高选择性的氟化体系十分有必要。

而2-氟代芳基羰基化合物是一类重要的有机含氟中间体。由于芳基羰基化合物巨大的可修饰潜力以及在有机合成中的广泛应用，在芳基羰基化合物中引入氟原子是构建含氟医药、农药以及材料分子的重要手段。

在此背景下，本发明提供了一种新型的选择性氟化体系，其对于芳基羰基化合物具有较好的普适性，同时反应条件温和、操作简便，具有良好的应用前景。

发明内容

本发明提供了一种合成2-氟代芳基羰基化合物的新方法。在钯催化剂的催化下，在氟化试剂和添加剂存在的条件下实现芳基羰基化合物邻位高选择性的芳基碳氢键直接氟化，从而合成得到2-氟代芳基羰基化合物。

具体的，本发明采用的技术方案如下：

一种合成式IV所示的2-氟代芳基羰基化合物的方法，所述方法为：式I所示芳基羰基化合物经过肟化反应制得式II所示芳基羰基肟醚化合物，式II所示芳基羰基肟醚化合物与钯催化剂、氟化试剂、添加剂、有机溶剂混合，在20～160℃温度下搅拌进行氟化反应，制得式III所示的2-氟代芳基羰基肟醚化合物，式III所示的2-氟代芳基羰基肟醚化合物通过酸的作用水解制得式IV所示的2-氟代芳基羰基化合物；

式I～式IV中，R¹、R²、R³、R⁴、R⁵各自独立为氢、C1～C6的烷基、C3～C6的环烷基、C1～C6的烷氧基、苄基、苄氧基、C2～C6的烷氧羰基、甲磺酰基、硝基、氰基、三氟甲基、卤素或C6～C10的芳香基；或R⁴、R⁵连接成苯环，与原苯环共同形成萘基；

所述卤素为F、Cl、Br或I；

进一步，优选所述R¹、R²、R³、R⁴、R⁵各自独立为氢、甲基、乙基、正丁基、环丙基、甲氧基、苄氧基、苯基、氟、氯、溴、碘、硝基、甲氧羰基、甲磺酰基、氰基或三氟甲基。

更优选的，所述R¹更优选为氢、甲基、乙基、环丙基、正丁基或苯基；

R²更优选为氢或甲基；

R³更优选为氢或三氟甲基；

R⁴更优选为氢、甲氧基、甲磺酰基、硝基、苯基、氟、氯、溴或碘；

R⁵更优选为氢或三氟甲基，最优选为氢；

具体的，所述方法包括以下步骤：

（1）式I所示芳基羰基化合物与甲氧胺基盐酸盐、乙酸钠加入水和乙醇的混合溶剂中，加热至回流进行肟化反应，跟踪监测至反应完全，所得反应液a后处理制得式II所示芳基羰基肟醚化合物；所述式I所示芳基羰基化合物与甲氧胺基盐酸盐、乙酸钠的比例为1:1.0～5.0:1.0～5.0,优选为1：2～4:2～4；

所述水和乙醇的混合溶剂中，水、乙醇的体积比通常为1：2～4，优选1：3。

所述水和乙醇的混合溶剂的体积用量通常以式I所示芳基羰基化合物的物质的量计为5～30mL/mmol。

步骤（1）的反应时间通常为1～5小时，优选2小时。