專利名稱：羧酸脫羧氟代的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氟有機化合物領(lǐng)域，進ー步說涉及一種羧酸脫羧氟代的新方法。
背景技術(shù)：
在有機化合物中引入氟原子可以改變分子的物理、化學(xué)和生物性質(zhì)，因此含氟有機化合物在醫(yī)藥、農(nóng)藥及材料領(lǐng)域有著非常重要的用途[I. K. Muller, C. Faeh, F.
Diederichj Science 317，1881 - 1886 (2007) ;2. D.O，Hagan, Chem. Soc. Rev.37，308 -319 (2008) ; 3. S. Purser, P. R. Moore, S. Swallow, V. Gouverneurj Chem. Soc. Rev. 37，320 -330 (2008) ; 4. K. L Kirk, Org. Process Res. Dev. 12，305 - 321 (2008) ·]。目前市場上近25%的藥物含有至少ー個氟原子，近30%的農(nóng)藥含有氟原子。此外，含18F標(biāo)記的分子在臨床上有著重要的用途[5. P. W. Miller, N. J. Long, R. Vilarj A. D. Gee, Angew. Chem.，Int.Ed. 47，8998 - 9033(2 00 8) ; 6. T. Furuyaj C. A. Kuttruffj T. Ritter, Curr · Op in. DrugDiscuv. Dev. 11，803 - 819 (2008) ·]。但是，迄今為止發(fā)現(xiàn)的天然存在的含氟有機化合物僅有13個。絕大部分的含氟有機化合物需要人工合成。因此，碳氟鍵的形成成為有機合成的ー個重要研究方向。近年來在Sp2碳-氟鍵的形成上取得了令人矚目的研究成果[7. V. V. Grushin，Acc.Chem. Res. 43，160-171 (2010) ;8· Τ· Furuyaj J. Ε· Μ. N. Klein, Τ· Ritter, Synthesis1804-1821(2010) ;9. Τ· Furuyaj A. S. Kamletj Τ· RitterjNature 473，470-477(2011) ; 10.D. A. Watsonj Μ. Su，G. Teverovskiy, Y. Zhang, J. Garci a-Fortanet，Τ. Kinzel，S.L. Buchwaldj Science 325，1661 - 1664(2009) ; 11. P. Tangj Τ· Furuyaj Τ· Ritter, J.Am. Chem. Soc. 132，12150 - 12154 (2010) ; 12. Ε· Lee, A. S. Kamletj D. C. Powers, C.N. Neumann, G. B. Boursalian, Τ. Furuyaj D. C. Choi, J. Μ. Hooker, Τ. Ritter, Science334，639-642 (2011).],但是，在sp3碳-氟鍵的形成上則進展緩慢。I.目前sp3碳-氟鍵的形成主要有兩種方法親核氟代和親電氟代。在親核氟代方面，由于氟負離子很弱的親核性和較強的溶劑化效應(yīng)，使得直接使用氟離子為親核試劑的取代反應(yīng)效率低下，適用性窄[13. S. Young, J. Chem. Soc. 39，489-497(1881) ; 14.D. ff. Kim, C. E. Song, D. Y. Chi, J. Am. Chem. Soc. 124，10278 - 10279 (2002) ; 15. K. -Y. Kim, B.
C.Kim, H. B. Lee, H. Shin, J. Org. Chem. 73，8106 - 8108 (2008) ·]。較常見的親核氟代試劑是DAST (ニこ胺基三氟化硫)及其類似物，可將醇轉(zhuǎn)化為氟代產(chǎn)物，但是這類試劑毒性大，操作不便，且常常伴隨消除、重排等副反應(yīng)的發(fā)生[16. K. -Y. Kim, B. C. Kim, H. B. Lee, H. Shin, J.Org. Chem. 73，8106 - 8108 (2008) ; 17. ff. J. Middleton, J. Org. Chem. 40，574 - 578 (1975) ·]。在親電氟代方面，主要是親電氟代試劑與碳負離子的反應(yīng)，常用的親電氟代試劑主要有NFSI (N, N-ニ苯磺?；?和Selectfluor (I-氯甲基-4-氟ニ氮雜雙環(huán)[2，2，2]辛烷雙四氟硼酸鹽)及其類似物。但是這類方法一般只適合鄰位氟代的羰基化合物的合成[18. R. P. Singh, J. M. Shreeve, Synthesis 2561 - 2578 (2002) ; 19. R. P. Singh, J.M. Shreeve, Acc. Chem. Res. 37, 31 - 44 (2004) ; 20. P. T. Nyffeler，S. G. Duron, M.D.Burkart, S. P. Vincent, C. -H. Wong, Angew. Chem. , Int. Ed. 44, 192 - 212 (2005) ; 21Y.Hamashima, M. Sodeoka, Synlett 1467 - 1478 (2006) ; 22. V. Rauniyar, A. D. Lackner, G.L. Hamilton, F. D. Toste, Science 334, 1681 - 1684(2011).]。2.相比之下，形成sp3碳-氟鍵的第三種方法-自由基氟代研究甚少，其有機合成應(yīng)用價值也未能體現(xiàn)出來。已有的文獻報道主要是采用F2[23. V. Grakauskas, J. Org.Chem. 34，2446 - 2450 (1969)]或者 XeF2 [24. T. B. Patrick, K. K. Johri, D. H. White, J. Org.Chem. 48，4158 - 4159 (1983) ; 25. Τ. B. Patrick, K. K. Johri, D. H. White, ff. S. Bertrand, R.Mokhtar，M. R. Kilbourn, M. J. W elch, Can. J. Chem. 64，138 - 141 (1986) ; 26. Τ. B. Patrick, S.Khazaeli, S. Nadji, K. Hering-Smith, D. Reif, J. Org. Chem. 58，705-708 (1993) ·]進行羧酸的脫羧氟代，但是這些反應(yīng)效率低下，且兩者試劑均劇毒，操作不便。最近有報道利用過酸叔丁酯與NFSI反應(yīng)，生成相應(yīng)的脫羧氟代產(chǎn)物[27. T. B. Patrick, S. Khazaeli, S. Nadji, K.Hering-Smith, D. Reif, J. Org. Chem. 58，705-708 (1993) ·]。但是，該方法必須先從羧酸制備過酸叔丁酷，而且反應(yīng)效率偏低。此外，由于在產(chǎn)生烷基自由基的同時伴隨著更活潑的叔丁氧自由基的產(chǎn)生，因此，該反應(yīng)的局限性較大。因此，發(fā)展高效普適的脫羧氟代方法，非常必要。本發(fā)明專利報道ー種全新的脫羧氟代方法，以ー價銀鹽為催化劑，I-氯甲基-4_氟ニ氮雜雙環(huán)[2，2，2]辛烷雙四氟硼酸鹽(Selectfluor)為氟化試劑，在水相中將羧酸高效地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的脫羧氟代產(chǎn)物。反應(yīng)條件溫和，極易操作，且具有良好的化學(xué)選擇性和官能團兼容性，是ー非常實用的sp3碳-氟鍵合成方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是提供一種羧酸脫羧氟代的新方法。本發(fā)明的反應(yīng)式如下
權(quán)利要求
1.一種羧酸脫羧氟代的方法，其特征是在溶劑中和室溫到回流溫度下，脂肪酸RCOOH、一價銀鹽催化劑和氟化試劑反應(yīng)I 20小時獲得RF ； 其中，R為Cl ClOO烴基、R中含有一種至三種如下的取代基羰基，苯基，C2 ClO酷基，Cl ClO烷氧基，酰胺基，氰基，羧基，鹵代苯基，C5 C7的環(huán)烷基，鹵代苯氧基，苯基羰基，四氫吡咯_2，5- ニ酮基，鄰苯ニ甲酰亞胺基，鹵代苯甲?；?，鹵素，苯基取代Cf 4烷基，金剛燒基，含N的五兀或TK兀雜環(huán)，或者具有苯并基、Cl 6經(jīng)基、齒代、C2 ClO酷基、Cl ClO烷氧基的含N的五元或六元雜環(huán)； 所述的脂肪酸、一價銀鹽催化劑和氟化試劑的摩爾比為I :0. I O. 5 :1 5 ;推薦為I :O. I O. 2 :1 2 ; 所述的ー價銀鹽是硝酸銀，四氟硼酸銀或三氟甲磺酸銀； 所述的氟化試劑是具有如下結(jié)構(gòu)式的Selectfluor或者其六氟磷酸鹽衍生物
2.如權(quán)利要求I所述的ー種羧酸脫羧氟代的方法，其特征是所述的脂肪酸、一價銀鹽催化劑和氟化試劑的摩爾比為I :0. I O. 2 :1 2。
3.如權(quán)利要求I所述的ー種羧酸脫羧氟代的方法，其特征是所述的R為Cl C20烴基。
4.如權(quán)利要求I所述的ー種羧酸脫羧氟代的方法，其特征是所述的有機溶劑是丙酮、こ腈、ニ氯甲烷或1，2 —二氯こ烷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種羧酸脫羧氟代的方法，系在溶劑中和室溫到80℃下，脂肪酸RCOOH、一價銀鹽催化劑和氟化試劑Selectfluor或者其六氟磷酸鹽衍生物反應(yīng)獲得RF的方法；采用本發(fā)明的方法，在水相中將羧酸高效地轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的脫羧氟代產(chǎn)物。反應(yīng)條件溫和，極易操作，且具有良好的化學(xué)選擇性和官能團兼容性，是一非常實用的sp3碳–氟鍵合成方法。
文檔編號C07D207/452GK102675015SQ201210191409
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月11日
發(fā)明者尹鋒, 李兆棟, 李超忠, 王振濤 申請人:中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所