| 基于含氟砜类化合物制备多取代单氟烯烃的研究 | |
| Alternative Title | 无 |
| 康磊 | |
| Thesis Advisor | 蒋高喜 |
| 2021-05-24 | |
| Degree Grantor | 中国科学院大学 |
| Place of Conferral | 北京 |
| Degree Name | 理学博士 |
| Department | OSSO国家重点实验室 |
| Degree Discipline | 有机化学 |
| Keyword | 有机氟化学，单氟烯烃， Julia-Kocienski 反应，碳亲核试剂， 氧亲核试剂 |
| Abstract | 由于独特的“氟效应”，含氟化合物在理化性质、生物学特性等方面与相应的非氟化合物相比具有许多独特的优势，许多含氟化合物已在医药及材料等领域得到了广泛的应用。其中，单氟烯烃类化合物不仅是肽键的电子等排体，并且可作为合成砌块进一步衍生化。α-氟砜常被用作经典的Julia-Kocienski反应试剂，广泛应用于单氟烯烃化合物的合成中。若在α-氟砜的β-位引入羰基，会进一步增加羰基α-位碳负离子的电负性，进而增强氟原子的稳定性，从而为高效、高立体选择性构建单氟烯烃提供了一种更好的反应途径。因此，本研究在总结以往工作的基础上，以α-氟-β-羰基砜类化合物为研究对象，发展了一系列具有简便、高效、高立体选择性的单氟烯烃合成体系，为含氟中间体、含氟生物活性分子合成提供了新的思路。取得的主要结果如下： 1、基于经典的Julia-Kocienski烯基化反应，本研究通过α-氟-β-羰基砜类化合物砜基侧取代基的电子效应控制C-C或C-S键断裂，开发了一种具有高立体选择性的三取代单氟烯烃制备方法，成功合成了一系列E-单氟乙烯基砜和Z-单氟烯基酮化合物。DFT计算显示四元过渡态中C-C或C-S键断裂是决定反应速率的步骤。该方法具有较好的底物适用性和优异的立体选择性，是对传统J-K反应的有力补充。 2、实现了以单氟烯基(2-吡啶基)砜为底物，利用格氏试剂促进的分子内脱硫/C-C偶联反应，制备了一系列2-(1-氟乙烯基)吡啶产物。机理研究表明，受到“负氟效应”的影响，氟的引入可降低β-碳的亲电性，抑制了Michael加成反应的进行；同时，镁与氮的配位可增加吡啶环2位碳原子的亲电性，促进分子内Csp2-Csp2的高效偶联。但是，在反应体系中存在过量的格式试剂，导致C-S键断裂和脱HF等副反应过程发生，在一定程度上降低了所需偶联反应的效率。 3、与传统的以α-氟-β-羰基砜作为碳亲核试剂的反应相比，本研究以易于获得的α-氟-β-羰基-2-嘧啶基砜直接用作氧亲核试剂，用于分子内Smiles重排反应，为合成三/四取代的单氟烯基嘧啶醚提供了新的合成策略。该策略具有底物适用范围广、立体选择性高、产物易于分离等优点，与α-氟-β-酮杂芳基砜的经典转化形成很好的互补，为单氟烯基嘧啶醚的合成提供了一条新的途径。 4、将α-氟-β-羰基砜作为氧亲核试剂，本研究开发了一种碱催化的脱氟/氧芳基化策略，由α-氟-β-羰基(2-氟苯基/3-氟吡啶基)砜合成3-氟-1,4-氧硫醚-4,4-二氧化物。与传统使用化学计量的碱作为脱酸剂的脱氟反应不同，此过程是由催化量的碱作为催化剂触发C-F键断裂，分子筛同时充当吸附剂和活化剂的作用。该反应具有良好官能团耐受性，包括苯基和2-吡啶基为骨架的芳香族、脂肪族及杂环取代基在内的底物都可以中等至优异的产率得到目标产物。 |
| Other Abstract | 无 |
| Pages | 230 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/29084 |
| Collection | 羰基合成与选择氧化国家重点实验室（OSSO） |
| Affiliation | 1.中国科学院兰州化学物理研究所; 2.中国科学院大学 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 康磊. 基于含氟砜类化合物制备多取代单氟烯烃的研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2021. |
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