三氟甲氧基季铵盐作为稳定的亲核三氟甲氧基化试剂

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天然的含氟化合物十分少,目前绝大多数含氟化合物都是人工合成制得。经过长足的发展,目前发展了很多合成含氟化合物的方法,但这些方法局限在三氟甲基等少数几类含氟化合物,三氟甲氧基、五氟甲硫基等一些十分有用的化合物的合成方法还有待研究。三氟甲氧基的电负性十分大,可以增强药物分子的代谢稳定性和亲脂性,提高药物分子的生物利用度。另外,三氟甲氧基与苯环呈垂直结构,这一二维构象可以增强药物分子与靶点的亲和力。目前含有三氟甲氧基官能团的生理活性物质超过350000种。因此,三氟甲氧基在药物化学领域具有十分大的潜在价值。

三氟甲氧基化合物的合成一直是个难题,主要有两个困难:①三氟甲氧基负离子十分不稳定,十分容易转变为氟负离子和氟光气;②过渡金属-三氟甲氧基化合物容易发生β-氟消除。目前往分子中引入三氟甲氧基的方法主要有醇或酚的间接三氟甲基化和基于三氟甲氧基试剂的直接三氟甲氧基化。

加拿大西三一大学的Chadron M. Friesen和西蒙弗雷泽大学的Robert Britton等人报道了一种季铵盐形式的三氟甲氧基化试剂,该试剂具有不同的季铵盐版本,并且在固体和溶液状态下稳定性较好三级胺亲核进攻三氟甲基甲基醚或五氟乙基甲基醚即可得到相应的三氟甲氧基化和五氟甲氧基化试剂


目前主要有两种类型的三氟甲氧基化试剂:①氟负离子参与的三氟甲氧基化试剂;②阳离子抗衡的三氟甲氧基负离子。前面提到三氟甲氧基负离子与抗衡阳离子作用会发生β氟消除,根据软硬酸碱理论,选取软的抗衡阳离子效果比较好,季铵阳离子抗衡的三氟甲氧基负离子稳定性相对较好。


实验部分

1、季铵盐三氟甲氧基化试剂的合成


2、抗衡阳离子的筛选



3、稳定性研究(室温存放)


4、反应性探索



5、五氟乙氧基化研究


总结:离子形式的三氟甲氧基化试剂存在着稳定性差等问题,Chadron M. FriesenRobert Britton等人开发的季铵盐形式的三氟甲氧基化试剂稳定性较好,并且合成简便,三级胺直接进攻甲基三氟甲基醚即可,这使得其阳离子更多样化,通过对阳离子的选取可以进一步调控其反应性。


参考文献:10.1021/acs.orglett.0c00099

来源: EOC

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