α-三氟甲基烯基酯的反应研究

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三氟甲基是一种重要的含氟基团,广泛存在于医药、功能材料及农药分子中。因此,含三氟甲基化合物的合成受到越来越多的关注。其中,以三氟甲基烯烃类反应砌块为底物来合成结构新颖的三氟甲基化合物的方法具有适用范围广、反应条件温和、选择性好等特点。课题组在前期的工作中合成了(Z)-三氟甲磺酸三氟甲基烯基酯砌块并将其应用于多种含三氟甲基化合物的合成。本论文在上述研究基础上,首先将(Z)-三氟甲磺酸三氟甲基烯基酯砌块应用于2-三氟甲基-2-羟基-2H-色烯和β-三氟甲基-α,β-烯酮的合成;其次合成了结构多样的α-三氟甲基烯基酯砌块,经过筛选确定了以4-芳基-1,1,1-三氟丁-2-烯-2-基乙酸酯为新颖的三氟甲基烯丙基化试剂,并将其应用于吡唑啉酮和吲哚啉酮衍生物的不对称三氟甲基烯丙基化。具体研究结果如下:(1)在吡咯烷的参与下,实现了(Z)-三氟甲磺酸三氟甲基烯基酯和水杨醛的缩合反应。利用该方法可以简单高效地合成一系列2-三氟甲基-2-羟基-2H-色烯类化合物。在反应机理考察过程中分离得到了关键的反应中间体,证明了该反应的最后一个步骤是在加热条件下脱除四氢吡咯。(2)利用4-甲基吡啶-N-氧化物作为氧化剂,在三乙胺的参与下将4-芳基-1,1,1-三氟丁-2-烯-2-基三氟甲磺酸酯进行氧化,以73%-87%的收率合成了一系列β-三氟甲基-α,β-烯酮化合物。(3)合成了含有不同离去基团的1,1,1-三氟丁-2-烯-2-基酯砌块。经过筛选确定了以4-芳基-1,1,1-三氟丁-2-烯-2-基乙酸酯为三氟甲基烯丙基化试剂,在钯催化剂(Pd(OAc)2)和手性配体((R)-BINAP)的协同作用下实现了吡唑啉酮衍生物的不对称三氟甲基烯丙基化。其中,DBU促进4-芳基-1,1,1-三氟丁-2-烯-2-基乙酸酯的双键异构是该反应的起始步骤。(4)以4-芳基-1,1,1-三氟丁-2-烯-2-基乙酸酯为三氟甲基烯丙基化试剂,实现了 3-取代2-吲哚啉酮衍生物的不对称三氟甲基烯丙基化。该方法以Pd(OAc)2/(R)-BINAP为催化剂,在温和条件下即可进行,以84%-94%的收率合成了一系列三氟甲基及烯丙基取代的吲哚啉酮化合物,ee值高达97%。
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