[发明专利]一种使用苯酚类催化剂进行氟烷基化的方法

说明书

本申请公开了有机合成领域中的一种使用苯酚及其衍生物为光催化剂进行氟烷基化的方法，具体地说，该方法由简单易得的烯烃、炔烃和碘代氟烷基化合物为原料，在可见光照射下，创新性的选用廉价易得的化工原料苯酚及其衍生物为催化剂，高收率地得到多种氟烷基取代的烯烃和烷烃及其衍生物的方法。该方法反应绿色，原子经济性好，同时具有十分优异的官能团兼容性，以及高的立体选择专一性。这一新的催化体系可以适用于多种反应类型，得到的产物在生命科学、医药、以及材料科学有着十分广泛的应用。对于底物本身带有酚羟基的烯烃结构，如烯丙基苯酚则无需额外添加酚类催化剂，通过改变反应体系的溶剂和碱的方式可以选择性的得到氟烷基化的产物。

技术领域

本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种使用苯酚类催化剂进行氟烷基化的方法。

背景技术

由于氟的特殊的性质，含氟有机物在生命科学、生物医药、材料科学有着十分广泛的应用。因此发展高效简洁的新型方法学合成含氟的有机化合物是目前的有机氟化学重点研究方向。

烯键和炔键是普遍存在的官能团，因此对不饱和C-C键直接氟烷基化是一种获取含氟化合物十分有效的方法。由于目标产物的能进行多种转化(Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,4910.)，因此，以氟烷基碘代物和相关化合物作为原料的原子转移自由基加成(ATRA)是对不饱和键的氟烷基化的重要策略。

反应式1：ATRA对不饱和键的氟烷基化及其进一步转化

通常，这一策略的实现是通过Na₂S₂O₄、过氧化物、Et₃B或紫外线等自由基引发剂来实现的，但这一方法仅仅适用于有限的烯烃结构(反应式2，第一个方程式，Ref:Tetrahedron.2007,63,10684；Chin.J.Chem.1990,4,350；Tetrahedron Lett.1989,30,3159；Tetrahedron.2009,65,478；J.Org.Chem.2004,69,6658.)。在过去几年中，通过过渡金属(反应式3，第二个方程式,Org.Lett.,2017,19,4187；Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,4910.；Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,1270；Chem.-Eur.J.2016,22,12646.)或可见光(反应式4，第三个方程式,J.Org.Chem.2017,2017,2126；Org.Lett.,2017,19,5653；Chem.-Eur.J.2017,23,10962；Org.Lett.,2017,19,4295；ACS Cat.2017,7,7136.；Chem.Comm.2014,50,12884.)引发氟烷基自由基已成为烯烃和炔烃的氟烷基化更加高效的策略。

反应式2、反应式3、反应式4：对不饱和键双键、三键进行氟烷基化的方法

然而，这种策略仍有几个问题需要解决，例如(1)需要使用昂贵的金属催化剂如Pd、Ni、Ru、Ir等；(2)有些方法使用的催化剂需要在手套箱里操作如Fe²⁺，Cu¹⁺；(3)有些催化体系需要配合昂贵的N、P配体一起使用。因此发展廉价、易得、操作简便的催化体系依然是十分必要的。在此，创新性的发展了一种苯酚及其衍生物为催化剂的方法，高收率地得到多种氟烷基取代的烯烃和烷烃及其衍生物的方法。该方法反应绿色，原子经济性好，同时具有十分优异的官能团兼容性，以及高的立体选择专一性。这一新的催化体系可以适用于多种反应类型，得到的产物在生命科学、医药、以及材料科学有着十分广泛的应用。

发明内容

本发明意在提供新型的烯烃、炔烃类化合物氟烷基化的方法，以解决现有技术在合成该类化合物面临的官能团兼容性差或者需要使用昂贵的催化剂的问题。