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三氟甲基化反应近年来在金属有机化学中为一大热门课题,向化合物中引入三氟甲基能显著增强化合物的极性、稳定性和亲脂性,被广泛应用于农药、医药及染料等领域。许多消炎药物都含有-SO(n)CF3基团。但目前制备芳基三氟甲基砜的方法还很少,常用的方法是直接氧化相应的芳基三氟甲基硫化物。近来Yagupolski等人还报道了一氟化物催化的交叉偶联法制备芳基三氟甲基砜,但上述方法仍有较多的限制,如反应物含烯基、氨基以及含氮杂环通常不能反应、较低的产率、较差的选择性等。因此,开发一种新的制备芳基三氟甲基砜的方法来克服上述问题具有很大的意义。由于苯亚磺酸钠盐在性质上的优越性,如易制备、无毒、反应活性高、易保存等,重要的是它鲜有被应用到三氟甲基化反应的领域,我们利用它作为反应底物,用1-(三氟甲基)-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮试剂(Togni试剂)作为三氟甲基化试剂,探索研究了铜催化苯亚磺酸钠盐的三氟甲基化反应。首先,我们对苯亚磺酸钠盐化合物的三氟甲基化反应条件进行了探索,探讨了不同的三氟甲基试剂、铜盐、配体、溶剂、温度、反应时间对反应的影响。实验结果表明其最优化实验条件以Cu(TFA)2(三氟乙酸铜)(0.2 equiv)为催化剂,1,10-邻菲罗啉(0.4 equiv)为配体,Togni试剂(2.5 equiv)为三氟甲基化试剂和苯亚磺酸钠盐(1.0 equiv)为底物,Bu4NF(0.5 equiv)为添加剂,DMSO为溶剂,130℃下反应8.5小时,然后在此条件下扩展底物,大多数官能团在该方法下都可进行反应。一系列相应的三氟甲基化产物的分离产率可达到32-88%。此外,我们对苯亚磺酸钠盐和多氟芳烃的交叉偶联反应进行研究,多氟芳烃上的C-H键在钯催化条件下有很强的活性,苯亚磺酸钠盐的-S02Na基团有一定的活性,因此交叉偶联反应在理论上有一定可行性。通过多次尝试,选定最优实验条件为以[PdCl(η-C3H5)]2(0.2 equiv)为催化剂,三环己基膦(0.2 equiv)为配体,多氟芳烃(2.0 equiv)和苯亚磺酸钠盐(1.0 equiv)为底物,Ag2O(2.0 equiv)为氧化剂,DMF为溶剂,110℃下反应18小时,交叉偶联产物为唯一产物,在MS上基本检测不出自身偶联的副产物,并按此方法扩展底物,使得多种苯亚磺酸钠盐和不同取代基的多氟代芳烃发生交叉偶联反应。