含磺酰氟官能团化合物的合成及其应用研究进展

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n-甲基-n-丙基吡咯二(三氟甲基磺酰)亚胺的化学式结构

n-甲基-n-丙基吡咯二(三氟甲基磺酰)亚胺的化学式结构

n-甲基-n-丙基吡咯二(三氟甲基磺酰)亚胺的化学式结构全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:n-甲基-n-丙基吡咯二(三氟甲基磺酰)亚胺,简称MePrPG-TFMSI,是一种重要的有机合成试剂,常用于氟硅烷官能团的引入和保护,具有广泛的应用领域。

其化学式结构如下所示:MePrPG-TFMSIMePrPG-TFMSI是一种含氮杂环有机化合物,分子中含有三氟甲基磺酰基和吡咯环结构。

它的分子式为C8H14F3N2O2S,分子量为262.28g/mol,外观为无色至淡黄色液体。

MePrPG-TFMSI具有较高的热稳定性和化学稳定性,在常温下相对稳定,可以长期储存。

MePrPG-TFMSI在有机合成中起着重要的作用,主要有以下几个方面的应用:1. 氟硅烷官能团的引入:MePrPG-TFMSI是一种常用的氟硅烷官能团引入试剂,可以将三氟甲基磺酰基连接到分子中的氢原子上,形成氟硅烷结构。

这种氟硅烷结构在有机合成中具有特殊的官能团性质和化学活性,在功能材料的设计和制备中有重要应用。

2. 保护基的引入:MePrPG-TFMSI可以将三氟甲基磺酰基引入到分子中的活性位点上,起到保护基的作用。

保护基可以保护活性位点不受环境的影响,通过选择性去保护来进行化学反应,从而实现对目标产物的控制合成。

3. 亲核取代反应:MePrPG-TFMSI分子中含有活性的三氟甲基磺酰基和吡咯环结构,在亲核取代反应中可以提供反应物的亲核试剂,并且通过氟硅烷官能团的引入,增加了反应物的亲核性和亲电性,促进了反应的进行。

4. 光电材料的合成:MePrPG-TFMSI在光电材料的合成中具有重要的应用,可以通过引入氟硅烷官能团,改变分子的电子结构和光学性质,提高光电材料的性能和稳定性。

通过对MePrPG-TFMSI结构的调整和改良,可以设计制备出具有特定功能和应用的光电材料。

MePrPG-TFMSI是一种重要的有机合成试剂,具有广泛的应用领域和潜在的发展前景。

DMSO作为新的合成子在有机合成中的应用研究进展

DMSO作为新的合成子在有机合成中的应用研究进展

DMSO作为新的合成子在有机合成中的应用研究进展王琪琳;王文博;卜站伟;徐小英【摘要】二甲亚砜(DMSO)不但可以作为有机溶剂,同时还可以作为反应试剂,在有机合成中得到了广泛的应用.由于其具有来源广、价格低廉、操作简单等优点,近年来将DMSO作为反应试剂应用于有机合成反应引起了广大化学家的关注.本文作者对近几年来DMSO作为合成子在有机合成中的应用按照引入官能团的种类进行了总结,详细阐述了其转化为甲磺酰基、甲酰基、氰基、甲硫基等官能团的方法学研究,以期为开发DMSO新的应用提供参考依据.【期刊名称】《化学研究》【年(卷),期】2015(026)003【总页数】9页(P221-229)【关键词】DMSO;官能团;合成子;转化【作者】王琪琳;王文博;卜站伟;徐小英【作者单位】河南大学化学化工学院,河南开封475004;中国科学院成都有机化学研究所不对称合成及手性技术重点实验室,四川成都610041;河南大学化学化工学院,河南开封475004;河南大学化学化工学院,河南开封475004;中国科学院成都有机化学研究所不对称合成及手性技术重点实验室,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】O621.3DMSO 是一类非常重要的有机化合物,具有来源广、低毒、高极性、高沸点、与水混溶等优点.DMSO是一类优良的反应溶剂,广泛地应用在有机合成中;它还可以用作氧化剂,主要用于一些官能团的氧化,如Swern氧化[1];此外,DMSO 还是一类新的合成子,被用于含硫官能团和其他一些重要官能团的引入,如甲磺酰基、甲酰基、甲硫基、氰基等(图 1),合成一些重要的有机化合物,这些化合物是很多药物以及天然产物的核心骨架[2],另外,引入这些官能团后还可以进行一系列后续的化学转化,从而衍生出结构更加新颖、骨架更加复杂多样的化合物,不仅为药物筛选提供了新的分子源,同时还可以提高药物筛选的成功率.因此,对DMSO的研究具有十分重要的理论意义和实践意义.本文作者将近几年来DMSO作为合成子在有机合成中的应用按照引入官能团的种类进行了总结,详细阐述了其转化为甲磺酰基、甲酰基、氰基、甲硫基等官能团的方法学研究,以期为开发DMSO新的应用提供参考依据.芳基甲基砜是一类非常重要的活性骨架,广泛存在于很多天然产物以及药物中间体中(图2),具有重要的生理活性,如抗菌、抗肿瘤活性等[3].另外,它还是一类非常重要的有机合成子,可以进行多种化学转化,从而衍生为更加丰富多样的化合物[4].鉴于其重要性,合成该类化合物具有十分重要的意义.二甲亚砜是一类很好的甲磺酰化试剂,通过与芳香烃反应可以高效地构建芳基甲基砜.2012年,YUAN等[5]报道了氧化亚铜催化的卤代芳烃和DMSO发生的甲磺酰化反应,在O2的作用下,以高达96%的收率得到了一系列芳基甲基砜(图3).该反应的普适性较好,对碘代芳烃和氯代芳烃都能得到很好的结果.另外,作者还通过控制实验与同位素标记实验,验证了反应可能进行的机理(图4).在反应过程中,O2起着氧化剂的作用,在氧化亚铜-乙酰丙酮复合物的催化作用下,O2和卤代芳烃分别被活化形成中间体A和中间体B;然后中间体A把DMSO氧化成二甲砜,在叔丁醇负离子的亲核进攻下,二甲砜的C-S键断裂产生中间体C,同时释放出甲基叔丁基醚;最后中间体B和中间体C发生反应生成芳基甲基砜,从而释放出催化剂完成催化循环.甲酰基是一类非常重要的官能团,可以进行多种化学转化,从而衍生出结构多样的有机化合物.引入甲酰基多采用Vilsmeier-Hack合成法[6]、Reimer-Tiemann合成法[7]、Rieche合成法[8]和Friedel-Crafts酰基化[9]等方法,但是这些方法的反应条件相对苛刻,需要过量的强酸或强碱,同时要求严格无水.相比之下,DMSO是一类很好的甲酰化试剂,在相对温和的条件下,即可在芳环上引入甲酰基.2000年,SUZUKI课题组[10]以DMSO为起始原料,在强碱的作用下,实现了2,4-二硝基苯胺的3-甲酰化反应(图5).有意思的是,该反应的区域选择性较好,甲酰化反应发生在位阻相对较大的3-位.2012年,CHIBA课题组[11]用DMSO作为甲酰化试剂,实现了吲哚3-位的甲酰化反应(图6).该反应在三氟乙酸铜和DABCO的共同作用下,以中等收率得到了一系列3-甲酰基吲哚.值得一提的是,该反应对吡咯环的甲酰化反应也适用,以N-苯基吡咯为起始原料时,以29%的收率得到了2-甲酰化的吡咯衍生物.2013年,ZHANG课题组[12]报道了铜盐催化的脒的环化反应(图7).在三氟甲磺酸铜的催化作用下,用氟试剂作为氧化剂,DMSO和脒发生环化反应,以中等至优秀的收率得到了一系列喹唑啉衍生物.通过初步的机理研究发现,DMSO起到了甲酰基的作用,和脒基团中的氨基形成亚胺离子中间体G,继而发生后续的串联反应形成喹唑啉(图8).2013年,CHENG等[13]报道了铵盐促进的吲哚的甲酰化反应(图9).在醋酸铵的作用下,N-甲基吲哚与DMSO、水在空气中反应30 h后,以62%的收率得到3-甲酰基-1-甲基吲哚.O2的存在对反应不利,当反应在N2中进行时,收率可提高至79%.随后作者对底物范围进行了考察,均得到了不错的结果(收率为58%~95%).有意思的是,将醋酸铵换为碳酸氢铵时,得到的是3,3’-二吲哚甲烷(图9).2014年,ZHANG课题组[14]以DMSO为反应溶剂和反应试剂,实现了2,3-二氢吡咯的氧化/甲酰化串联反应(图10).在CuI的催化作用下,O2为氧化剂,三氟醋酸为添加剂,以高达87%的收率得到了一系列2-甲酰基吡咯衍生物.该反应对R2为吸电子取代基的底物普适性较好,而当R2为Me或H时该反应无法进行.随后该课题组又将该催化体系改为FeCl3,也得到了不错的结果[15].通过条件筛选发现,当采用60%(物质的量分数)的FeCl3时反应效果最佳,最高可以获得81%的收率(图11).最近,CAO课题组[16]采用醋酸铜为催化剂,咪唑类化合物与DMSO作用,以72%~83%的收率获得了一系列3-甲酰基并环咪唑类化合物(图12).后来作者通过控制实验条件,证明该反应采用的是自由基机理(图13).首先,在催化剂和O2的作用下,咪唑类化合物和DMSO发生单电子转移的氧化反应,分别生成中间体A 和甲基自由基;随后中间体A和和甲基自由基发生偶联反应生成3-甲基化的咪唑类中间体B;在铜盐和O2的作用下,中间体B继而发生单电子转移反应生成中间体C;C被O2捕捉生成D;最后D转变为3-甲酰化的目标产物.芳基腈是很多药物以及天然产物的核心成分,也是染料、除草剂的基本组成部分[17],此外,氰基还是一类非常重要的官能团,可以转换为醛、酸、胺、脒等[18].鉴于芳基腈的重要性,合成该类化合物具有十分重要的意义.传统的合成该类化合物的方法主要有Sandmeyer合成法[19]和Rosenmund-von Braun合成法[20],但是他们具有反应步骤多的缺点,另外“氰源”多为MCN(M= Cu,K,Na,Zn,TMS)[21],毒性较大,因此有必要发展一种相对安全、步骤简单的合成方法.2011年,CHENG课题组[22]报道了以DMSO和NH4HCO3结合作为“氰源”,进行N-烷基取代吲哚的3-位氰化反应(图14).该反应在PdCl2和Cu(OAc)2的共同作用下,以65%~91%的收率高选择性地得到了3-氰基取代的吲哚衍生物.甲基芳基硫醚也是一类重要的活性骨架,广泛存在于很多具有生理活性的药物中[23].而DMSO是一类简便易得、条件温和、操作简单的甲硫化试剂,对于合成甲基芳基硫醚起到了关键性的作用.2010年,QING课题组[24]以DMSO为甲硫化试剂,实现了芳环的甲硫化反应(图15).该反应以CuF2为催化剂,K2S2O8为氧化剂,以中等的收率得到了甲基芳基硫醚.在该反应中,邻位吡啶杂环对反应的顺利进行起到了至关重要的作用,若换为联苯则反应无法进行.2011年,CHENG课题组[25]实现了卤代芳烃的甲硫化反应(图16).在铜盐和氟化锌的共同作用下,碘代芳烃和溴代芳烃均可以和DMSO反应,以68%~93%的收率得到了一系列甲基芳基硫醚.2012年,GAO课题组[26]报道了AgF催化芳香杂环的甲硫化反应(图17).杂原子芳香烃与DMSO在醋酸铜的作用下进行反应,以高达95%的收率获得甲基芳香杂环硫醚.2013年,ROYCHOWDHURY课题组[27]采用DMSO-POCl3体系,实现了基于咪唑结构的芳香稠环以及吲哚的甲硫化反应(图18).其反应温度相对较低,在5~20 ℃反应20 min即可反应完全,并且以不错的收率得到了一系列甲硫化产物. 此外,DMSO还可以参与Pummerer类型的反应,形成单取代二甲基硫醚类化合物.2012年,HUANG课题组[28]以吲哚和DMSO为起始原料,在醋酸铵和溴化亚铜的作用下,以41%~90%的收率得到了一系列3-甲基硫甲基取代吲哚(图19),该类化合物广泛存在于一些生物碱中,具有杀虫活性[29].综上所述,DMSO已成为引入一些官能团的重要合成子.由于其具有廉价易得、操作简单等优点,近几年来已经成为一个研究热点,由此涌现出大量高效的合成新反应.但是,在机理和底物范围方面,机理研究还不够透彻,底物仅限于具有芳香烃的官能化反应,而对于其他类型化合物的官能化还需进一步研究.此外,反应温度一般较高,寻找更加温和的反应条件仍是需要解决的问题.【相关文献】[1](a) OMURA K,SWERN D.Oxidation of alcohols by “activated” dimethyl sulfoxide.A pre parative,steric and mechanistic study [J].Tetrahedron,1978,34(11):1651-1660;(b) MANCUSO A J,BROWNFAIN D S,SWERN D.Structure of the dimethyl sulfoxide-oxalyl chloride reaction product.Oxidation of heteroaromatic and diverse alcohols to carb onyl compounds [J].J Org Chem,1979,44(23):4148-4150.[2](a) GANGJEE A,ZENG Y B,TALREJA T,et al.Design and synthesis of classical and nonclassi cal 6-arylthio-2,4-diamino-5-ethylpyrrolo[3,3-d]pyrimidines as Antifolates [J].J Med Chem,2007,50(13):3046-3053;(b) MARTINO G,EDLER M C,REGINA G,et al.New arylthioindoles:potent inhibitors of T ubulin 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含氟化合物在农药应用方面的研究进展

含氟化合物在农药应用方面的研究进展

含氟化合物在农药应用方面的研究进展黄海金;周裔程【摘要】随着近年来国内外农药品种和结构变化的加快,含氟与杂环的新型农药成为国内外农药界发展的热点.本文综述了近些年来含氟化合物农药的研究进展状况.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2015(000)006【总页数】6页(P44-49)【关键词】含氟化合物;农药;生物活性;合成【作者】黄海金;周裔程【作者单位】上饶师范学院,江西上饶334001;上饶师范学院,江西上饶334001【正文语种】中文由于氟原子具有电子效应、模拟效应、阻碍效应和渗透效应4种效应,因此把它引入化合物的分子中有可能使化合物的生物活性倍增。

尽管含氟化合物的制备工艺要求比较高、价格也昂贵,但能从其较好的生物活性中得到弥补,加上含氟化合物对环境影响小,故不论在农药或医药创制中人们对含氟化合物的研发都十分活跃,新品种不断出现[1]。

本文介绍了近些年来含氟化合物在农药方面的研究进展。

1.1 含氟酯类化合物丁氟螨酯是由日本大塚化学公司开发的苯酰乙腈类新型杀螨剂,商品名为Danisraba,主要用于防治果树、蔬菜、茶、观赏植物的害虫,与现有杀虫剂无交互抗性,对棉红蜘蛛和瘤皮红蜘蛛有效[2]。

此杀虫剂于2000年8月申请专利,2007年上市。

它的合成路线为:氰氟草酯为美国陶氏化学研发的苯氧羧酸类除草剂,主要用于稻田芽后除草,属于低毒除草剂,无致癌、致畸、致突变作用,对人体皮肤也无刺激作用。

它具有很高的生物活性和选择性,是一种高效的除草剂。

此杀虫剂于1987年开发上市。

其合成路线为[3]:(1)中间体:4-氧-(2-氟-4-氰基苯氧基)苯二酚合成:(2)由(S)-乳酸丁酯和过量的4-甲基苯磺酰氯反应后,构型反转,生成中间体(R)-2氧-(4-甲基苯磺酰基)-丙酸丁酯:(3)4-氧-(2-氟-4-氰基苯氧基)苯二酚和(R)-2-氧-(4-甲基苯磺酰基)-丙酸丁酯反应,构型不发生反转产物即为氰氟草酯:氟氯吡啶酯(halauxifen-methyl)是美国陶氏益农公司开发的合成生长素类除草剂,其结构如图5。

含氟农药的研究进展

含氟农药的研究进展

含氟化合物具有较高的膜渗透性、抗代谢稳定性及与脂膜的亲和力、热稳定性和化学稳定性等特点,已广泛应用于医药、农药及材料等精细化学品领域。

含氟农药的高选择性、高活性、高附加值、低成本、低毒、低残留、对环境友好等优点,符合当代农药发展的趋势而日益受到人们的重视。

近十年来国际上新开发的86种化学农药中,含氟农药有34个,由此可见,含氟农药已成为当今新农药研究热点之一。

但在我国生产的200多个农药品种中,上规模生产的含氟农药仅占8%左右,且产量低,品种单一,远不及世界农药的发展水平。

本文将从我国含氟农药发展现状出发,介绍一些具有开发前景的含氟农药以供参考。

1含氟杀虫剂含氟杀虫剂在杀虫剂中占有重要的地位,一些产量较大、应用范围较广的杀虫剂大都含有一个或多个氟原子。

以下就不同类型的含氟杀虫剂作一些简单介绍。

1.1含氟拟除虫菊酯类杀虫剂含氟杀虫剂中的一大类型是拟除虫菊酯类杀虫剂。

1976年美国氰胺公司由氰戊菊酯开发出结构类似的氟氰菊酯,其杀虫效果明显优于氰戊菊酯,为拟除虫菊酯类杀虫剂开辟了新的研究领域—含氟拟除虫菊酯。

随后,一大批高活性的含氟拟除虫菊酯先后被推向市场,如:五氟苯菊酯、四氟苯菊酯、七氟菊酯、氟氯苯菊酯、氟硅菊酯、氯氟氰菊酯、联苯菊酯、氟酯菊酯、三氟醚菊酯、氟氰戊菊酯、溴氟菊酯等。

但其中的溴氟菊酯和氟氰戊菊酯在2004年被欧盟禁用。

我国在含氟拟除虫菊酯类杀虫剂的研发中也投入较大的力量,取得了显著的进步。

目前,国内能够生产的品种有四氟苯菊酯、五氟苯菊酯、七氟菊酯、氟氯苯菊酯、氯氟氰菊酯、联苯菊酯等。

1.1.1精高效氯氟氰菊酯精高效氯氟氰菊酯是由丹麦Cheminova公司和美国陶氏益农公司联合开发的,其结构式如图1所示。

精高效氯氟氰菊酯与其他的拟除虫菊酯均含有多个立体异构体,但该产品构型简单,活性却更高,制剂中有效成分使用量最少。

精高效氯氟氰菊酯可用于防治玉米、棉花、小粒谷物、果树与蔬菜等多种作物上的蚜虫、蓟马、甲虫等害虫。

硫酰氟的制备及在有机合成中的应用

硫酰氟的制备及在有机合成中的应用

DOI:10.13822/ki.hxsj.2021008127化学试剂,2021,43(4),454〜457硫酰氟的制备及在有机合成中的应用姜雪峰(华东师范大学化学与分子工程学院上海市绿色化学与化工过程绿色化重点实验室,上海200062)摘要:硫酰氟作为广谱的熏蒸剂和杀虫剂,性能优异,应用较为广泛。

而其独特的物理化学性质,在有机合成化学中的应用近年来也被相继报道。

通过对硫酰氟物理化学性质进行介绍,并且对合成硫酰氟的方法、生产情况进行了简要的总结归纳,同时对以硫酰氟作为反应物及化学反应中间体,在有机合成中用于构建磺酰氟、烷基胺、脱氢化等应用进行介绍。

期望通过硫酰氟反应特性的介绍,为有机合成工作者提供硫酰氟更多的使用策略。

关键词:硫酰氟;点击化学;合成应用;氟磺酰咪醴盐;氟磺酰叠氮中图分类号:062文献标识码:A文章编号:0258-3283(2021)04-0454-04Preparation of Sulfuryl Fluoride and Its Application in Organic Synthesis JIANG Xue-feng(Shanghai Key Laboratory of Green Chemistry and Chemical Process,School of Chemistry and Molecular Engineering,East China Normal University,Shanghai 200062,China),Huaxue Shiji,2021,43(4),454〜457Abstract:As a broad-spectrum fumigation agent and insecticide,sulfuryl fluoride has excellent functions and has been widely used.Due to the unique physical and chemical properties of sulfuryl fluoride,its application in organic synthetic chemistry has been reported successively in recent years.This work briefly introduces the physicochemical properties of sulfuryl fluoride,and summarizes the methods and production of the synthesis of sulfuryl fluoride, and makes a simple introduction to the application of sulfuryl fluoride as reactants and chemical reaction intermediates in organic synthesis for the construction of sulfonyl fluoride,alky­lamine,dehydrogenation.It is expected that the introduction of the reactions of sulfuryl fluoride can provide more strategies for or­ganic synthesis workers.Key words:sulfuryl fluoride;click chemistry;synthesis application;imidazolium fluorosulfuryl salt;fluorosulfuryl azide硫酰氟,也称氟氧化硫、磺酰氟,分子式为SOf2,结构式如下所示。

芳基otf制备

芳基otf制备

芳基otf制备全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:芳基otf制备是一种重要的有机合成方法,它在有机合成中具有广泛的应用。

芳基otf是一种具有芳香环结构的有机氟化合物,它通常是通过芳香化合物和氟代磺酰氟(OTf)反应而制备得到的。

芳基otf可以作为中间体用于合成其他有机氟化合物,也可以用作催化剂或试剂参与不同的有机合成反应。

芳基otf制备的方法有多种,其中最常用的是直接氟化法和氟代磺酰化法。

直接氟化法是将芳香化合物与氟化剂(通常是F2)在高温高压下反应,直接氟化生成芳基otf。

这种方法的优点是反应条件温度较高,反应速度较快,适用范围广,但是也存在氟代磺酰基团易与芳香环结构竞争进攻的缺点。

氟代磺酰化法是将芳香化合物与氟代磺酸酯(OTfCl)在碱性条件下反应,从而生成芳基otf。

这种方法的优点是反应条件温和,易于实验室操作,但是可能产生副产物,导致反应产率不高。

还有一些其他的芳基otf制备方法,如格林纳德试剂反应制备、DAST法制备等。

在格林纳德试剂反应制备中,将芳香化合物和格林纳德试剂(如有机锂试剂)在无水条件下反应,从而生成芳基otf。

在DAST法中,将芳香化合物与邻苯二酚二甲基硫酰胺(DAST)在碱性条件下反应,从而生成芳基otf。

这些方法都有各自的特点,研究者可以根据具体的实验要求选择合适的方法进行芳基otf制备。

芳基otf制备是一种重要的有机合成方法,它在有机合成中具有广泛的应用。

研究者可以根据具体的实验要求选择合适的方法进行芳基otf制备,并利用其在有机合成中的优势,开展有机合成领域的研究工作,推动有机合成化学的发展。

【非用于创作】第二篇示例:芳基otf制备是一种重要的有机合成方法,它能够以较高的选择性和稳定性合成目标化合物。

芳基otf是一种重要的中间体化合物,通常用于制备醇、醚、酯等有机化合物,具有广泛的应用价值。

本文将从芳基otf的概念、制备方法、反应机制以及应用领域等方面进行详细介绍。

浅析含氟聚合物的合成反应技术

浅析含氟聚合物的合成反应技术

浅析含氟聚合物的合成反应技术摘要:含氟高聚物由于航天、新式武器、半导体、计算机和通讯领域高速发展对新材料的需求,取得了巨大的进展,且仍在发展之中。

目前,合成含氟高分子材料主要有两种方法:(1)利用含氟单体聚合,如聚四氟乙烯的合成;(2)利用合适的氟烷基化试剂,在普通高分子材料中引入氟烷基。

按氟元素连接在高分子链中的位置,可将含氟聚合物分为主链含氟聚合物、侧链含氟聚合物和端基含氟聚合物。

关键词:含氟聚合物;合成反应前言含氟聚合物由于侧链或主链含有的氟原子极化率低、电负性强、范德华半径小、氟碳键能高等因素,体现出一些独特的、其他材料无法比拟的优良性能:(1)抗紫外线;(2)高耐候性;(3)高耐化学性;(4)高耐老化性;(5)低表面能带来的拒水、拒油和抗沾污性;(6)优异的光学性能和电学性能。

氟聚合物的历史始于1938年Plunket博士发现四氟乙烯室温下聚合生成白色粉末。

50年代,工业上Dupont开始大量生产牌号为Teflon的聚四氟乙烯。

经过半个多世纪,含氟高聚物作为一类特种工程材料及特种橡胶,取得了巨大的进展,且仍在发展之中。

按氟元素连接在高分子链中的位置,可将含氟聚合物分为主链含氟聚合物、侧链含氟聚合物和端基含氟聚合物。

1.主链含氟聚合物传统的聚四氟乙烯等含氟乙烯基聚合物均为主链含氟,这类聚合物通常先制备氯氟烯烃单体,再进行自由基聚合或阴离子聚合得到,最后通过热消解等反应即可获得氟烯烃。

除此之外,现在工业上制备有机氟化物主要有三种方法:(1)电解法,以碳氢羧酰氯或磺酰氯为原料,将其溶解或分散于HF溶液中,控制一定温度、电压进行反应,电解最终产物为全氟羧酰氟或全氟磺酰氟。

(2)齐聚法,用氟阴离子催化四氟乙烯或六氟丙烯进行阴离子聚合反应,得到带不饱和双键的支链型全氟烷烃;(3)用五氟碘乙烷作调聚剂,以四氟乙烯作调聚单体,在过氧化物引发剂作用下进行调聚反应,最终产物为全氟碘代烷。

氟原子与CO2之间存在特殊的相互作用,超临界CO2流体能溶解氟聚合物,可代替氯氟烃作溶剂,在超临界CO2流体上实施氟碳单体的自由基聚合也是近年来氟聚合物合成的热点[1]。

含氟表面活性剂的性质、合成、研究进展

含氟表面活性剂的性质、合成、研究进展

含氟表面活性剂的性质、合成、研究进展含氟表面活性剂是特种表面活性剂中最重要的品种,有很多碳氢表面活性剂不可替代的用途。

含氟表面活性剂主要以全氟烷基或全氟烯基或部份氟化了的烷基等作为疏水基部分,然后再按需要引入适当的连接基及亲水基团,根据亲水基团性质的不同分别制得阴离子型、阳离子型、非离子型及两性型等不同系列的含氟表面活性剂产品。

一、含氟表面活性剂的概况1含氟表面活性剂的结构普通表面活性剂碳氢链中的氢原子被氟原子取代后称为碳氟链,具有碳氟链憎水基的表面活性剂称为含氟表面活性剂(或氟表面活性剂)。

碳氢链中氢原子可被氟全部取代,称为全氟化;也可以部分被氟取代,称为部分氟化。

目前应用的含氟表面活性剂大多为碳氢链全氟化。

碳氟链可用Rf表示,一般碳氟链的碳原子数小于10,否则会因水溶性太小而无法应用。

与普通碳氢表面活性剂相同,凡不能电离的称为非离子氟表面活性剂;能电离的称离子型氟表面活性剂。

阴离子氟表面活性剂:按亲水基因的不同可分为羧酸盐型如C10F21COONa、()C8F17CONH CH25COONa,可由含氟烃基与羧基直接相连组成,也可以通过烃基(一CH2一)n。

酚基(一C6 H4O一)、酰胺基、磺胺基(一SO2NH一)、硫基(一s一)间接相连;磺酸酯盐型如CnF2n+1C6H4SO3H(n=6,8,10),含氟烃基憎水基既可以与磺酸基直接相连,也可以通过烃基、苯基、酰胺基、磺胺基、聚氧化乙烯段等间接相连;硫酸酯盐型,通常是直链结构的含氟醇与硫酸发生酯化反应制得,如:CF3(CF2CF2)nCH2(OCH2CH2)mOSO3NH4(n=4—6,m=2—10),含氟烃基憎水基结构也有许多变化,如有以一CF3为ω一端基的,也有以氢为∞一端基的,还有含聚氧乙烯链段的等;磷酸酯盐多是由含氟醇与三氯氧磷(POC3)反应生成,酯化反应生成单酯盐、双酯盐和三酯盐等类型。

如:(CF3)2CF(CF2)6FCH2CH2OP(O)(OH)2。

全氟化合物的合成及应用

全氟化合物的合成及应用

全氟化合物的合成及应用【摘要】:全氟化合物主要分为两类:一类为全氟烃化合物、全氟醚和全氟胺累化合物;另一类为氟氯碳化合物(氟利昂)和氟溴碳化合物(哈龙)。

由于这两类化合物在工业界有重要的应用,更为重要的是,有关这两类化合物的合成是有机氟化学研究中的基本内容,因此非常有必要再在此对他们进行论述。

【关键词】:全氟化合物合成应用【正文】:有机化合物分子中与碳原子连接的氢被氟取代的一类元素有机化合物。

分子中全部碳-氢键都转化为碳-氟键的化合物称全氟有机化合物,部分取代的称单氟或多氟有机化合物。

由于氟是电负性最大的元素,多氟有机化合物具有化学稳定性、表面活性和优良的耐温性能等特点。

一、高价金属氟化物的氟化第二次世界大战期间,由于核燃料生产需要特种全氟油脂,促使人们对全氟烷烃的生产方法进行多种途径的探索。

其中醉成功的是利用高价金属氟化物对烃(包括卤代烃和芳烃)的简介氟化法,它包括气相氟化和液相氟化。

高价金属氟化物的氟化主要是指碳氢化合物的氢被氟取代,在反应过程中,分子中的双键和芳香体系也将被氟化,但通常氟原子不会被氟化。

在合成全氟碳化合物中,常使用的高价金属氟化物主要是三氟化钴(CoF3)。

三氟化钴对碳氢化合物的氟化过程为两步反应:首先氟气氧化二氟化钴生成三氟化钴,然后三氟化钴氟化碳氢化合物形成全氟碳化合物,同时三氟化钴被还原成二氟化钴。

由于氟化碳氢化合物的反应过程通常在高温下进行(270℃~400℃),原料碳氢化合物和产物氟碳化合物是以气相通过装有三氟化钴的反应器,因此,反应完成后在反应器中的二氟化钴可通过氟气氧化进一步生成三氟化钴。

研究表明,三氟化钴对碳氢化合物的氟化经历一个单电子转移氧化过程,同时有碳正离子中间体存在。

从上式可以看出,CoF3氟化碳氢化合物的过程中会发生重排,也就是说,得到的全氟碳化合物可能是一个混合物,实际上实验结果也说明了这一事实。

如在360℃下氟化正己烷得到四个全氟碳化合物。

反应式如下:在三氟化钴氟化碳氢化合物中,一些没有完全被氟化的产物总是存在,如三氟化钴氟化环戊烷有21个产物被鉴定出来,主要的产物如下所示:三氟化钴氟化芳香族化合物生成全氟化合物产物要单一些,如三氟化钴在350℃下氟化乙基苯的时候,以85%的产率生成全氟乙基环己烷。

氟化试剂的研究进展及Selectfluor在有机合成中的应用

氟化试剂的研究进展及Selectfluor在有机合成中的应用
关键词: 氟化试剂; Selectfluor
0 前言
氟是自然界中电负性最大的元素,碳氟单键比
碳与其他元素原子结合形成的单键都要强,故 C—F 键很难断 裂[1]。 同 时,由 于 氟 原 子 半 径 最 小,恰 好
能把碳链骨架紧紧包住,起到了良好的屏蔽保护作
用,使之不 易 受 其 他 原 子 的 进 攻 而 发 生 化 学 反 应。
而其原子半径又与氢原子最接近,因此,有机化合物
的 C—H 键变为 C—F 键不会影响分子的大小。研
究发现,在药物分子中引入氟原子常常可以提高药 效[2]。但由于 氟 元 素 本 身 活 性 高、电 负 性 大,使 其 在特定的位置上引入氟原子难度增大,所以含氟有 机化合物的合成研究具有极大的挑战性。
图 2 亲核氟化试剂
在传统的亲核氟化试剂中,氢氟酸比较便宜并 且容易获得。但氟化氢毒性大且腐蚀性强,具有一 定的危险性。因此,为了弥补 HF 的缺陷,以 HF 为 基体的系列氟化试剂得以不断发展,其中应用最为 广泛的是胺 - HF 类。1973 年,Olah 等[5]合成了聚 氢氟酸吡啶( PPHF) ,它与纯的无水氟化氢相比具 有一定的优越性,反应式见 Scheme 1。
·54·
有机氟工业 Organo - Fluorine Industry
2018 年第 3 期
氟化试剂的研究进展及 Selectfluor 在有机合成中的应用
刘园园1 赵翊晓1 陈焱锋2 杨先金1
( 1. 华东理工大学 化学与分子工程学院,上海 200237; 2. 上海三爱富新材料科技有限公司,上海 200025 )
图 3 亲电氟化试剂
Umemoto 等[13]在 1990 年就开始报道使用氮 - 氟吡啶 - 2 - 磺酸酯作亲电氟化剂,其缺点是在有机 溶剂中稳定性较差而影响其氟化能力。近年来通过 改变吡啶环上的取代基,合成了一系列氟化剂,其 结构通式如下:

含磺酰氟官能团化合物的合成及其应用研究进展

含磺酰氟官能团化合物的合成及其应用研究进展

第 49 卷第 3 期 2020 年 3 月当代化工 Contemporary Chemical IndustryVol.49,No.3 March,2020含磺酰氟官能团化合物的合成及其应用研究进展白金山,裴晓聪,李雪晶,周冠*(天津大学 药物科学与技术学院,天津 300072)摘要:含磺酰氟官能团化合物作为有机反应中的重要中间体,可参与多种类型的反应。

近年来,磺酰氟和氟磺酸酚酯在有机化学和化学生物学领域备受关注。

特别是在 2014 年,Sharpless 等报道了一种新型的点击化学—六价硫(VI)氟交换(SuFEx)化学,使得这一类化合物的合成及应用成为研究热点。

主要针对含磺酰氟官能团化合物的合成及其应用等方面做了论述。

关 键 词:磺酰氟;氟磺酸酚酯;六价硫(VI)氟交换(SuFEx)化学中图分类号:O6-1文献标识码: A文章编号: 1671-0460(2020)03-0646-06DOI:10.13840/21-1457/tq.2020.03.033Research Progress in Synthesis and Application of Sulfonyl FluoridesBAI Jin-shan, PEI Xiao-cong, LI Xue-jing, ZHOU Guan*(School of Pharmacology Science and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072, China)Abstract: As important intermediates, sulfonyl fluorides can participate in many types of reactions. Recently, sulfonyl fluorides and fluorosulfates have received extensive attention in organic chemistry and chemical biology. Specially, in 2014, Sharpless and co-workers reported a new click chemistry-sulfur(VI)- fluoride exchange(SuFEx)chemistry, which attracted more interest in the study of sulfonyl fluorides and fluorosulfates.In this paper, the synthesis and applications of sulfonyl fluorides were discussed. Key words: sulfonyl fluoride; aryl fluorosulfate; sulfur(VI)- fluoride exchange(SuFEx)chemistry含磺酰氟官能团化合物(RSO2F)具有独特的 稳定性以及活性:在氧化剂(CrO3/AcOH 等)、还原 剂(Sn/HCl, 雷尼 Ni, BH3, PPh3 等)条件下,芳香族 磺酰氟性质稳定;耐高温,在 130 ℃条件下 3 h 内 不发生分解;可与胺,酯烯醇化物反应,也可发生 傅克反应;能被水活化发生相应反应[1]。

磺酰化反应

磺酰化反应

磺酰化反应
磺酰化反应是一种重要的有机化学反应,它的发现和应用对人类的生活和工作有重大影响。

磺酰化反应被称为“原子间转移反应”,它涉及氢原子和酰基的交换和变化,从而转移碳元素中的氢原子。

这种反应的发生,依赖于核酸酶的存在和参与其中,有助于酸性反应的发生。

磺酰化反应是一种有机反应,它可以将醇、烃、烷、芳香族复烯醛及其他有机物质转变为磺酰基,并形成醛、醚和环烃等复杂的有机物。

使用氢原子和酰基的交换和变化,原子中的物质发生了转移,形成新的有机物质。

磺酰化反应是有机合成中非常重要的反应之一,它可以使有机物中氢原子的迁移,从而使新化合物的生成更加容易。

磺酰化反应的应用十分广泛,如制备高级状况的有机物、改变有机物中的电子配位等。

例如,可以使用磺酰化反应来合成多种重要的制药原料,如抗菌素等,也可以用于制备有机材料。

此外,磺酰化反应还可以用于生物合成,如果合成部份有机物质,这种反应也可以被用于生物合成和代谢反应中,这种反应可以使有机物中氢原子的迁移,从而使新化合物的生成更加容易。

磺酰化反应的进展可以说是有机合成的重大突破。

随着研究的不断深入,人们可以利用催化剂和其他手段,调节反应的进程和速度,提高反应效率,从而更好地满足最大限度地利用有机物质,创造更多的有机物质。

磺酰化反应在有机合成领域应用广泛,它的价值无可限量。

未来,研究者们会继续深入研究磺酰化反应这一有机合成的关键技术,寻求更高效率、更安全、更环保的新合成方法,从而为人类的安全、健康和可持续发展做出贡献。

磺酰胺的氢键强度

磺酰胺的氢键强度

磺酰胺的氢键强度全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:磺酰胺是有机化学中的一种重要官能团,它是一种含有磺酰胺基团的化合物。

磺酰胺基团包含一个硫原子和一个酰基团,通常表示为-RSO2NH2。

在有机化学中,磺酰胺基团具有一定的独特性质,其中之一就是其强大的氢键形成能力。

本文将首先介绍氢键的基本概念,然后探讨磺酰胺的氢键强度及其在化学反应中的应用。

氢键是一种分子间的非共价键,它主要发生在含有氢原子的分子与带有强电负性原子(如氧、氮、氟)的分子之间。

氢键的形成是通过氢原子与电负性原子之间的电荷引力相互作用实现的。

氢键虽然比共价键弱,但却具有重要的生物学和化学意义,例如在蛋白质和DNA的结构稳定性中起着重要作用。

磺酰胺基团中的氮原子带有孤对电子,因此具有较强的亲电性。

当磺酰胺基团与其他分子或原子接触时,氮原子上的孤对电子会与周围的氢原子形成氢键。

这种氢键形成能力使得磺酰胺分子可以与多种其他分子发生相互作用,从而影响其化学性质和反应活性。

研究表明,磺酰胺的氢键强度主要受磺酰胺基团的结构和周围环境的影响。

一般来说,磺酰胺中酰基团越大或者烷基越长,氢键强度就越弱。

溶剂的极性、温度和压力等因素也会对氢键的强度产生影响。

磺酰胺的氢键强度对其在有机合成和药物设计中的应用具有重要意义。

在药物研发中,磺酰胺基团可以被设计为药物分子中的关键部位,与靶点分子形成氢键相互作用,从而增加药物的亲和力和选择性。

在催化反应中,磺酰胺的氢键能够促进反应的进行,提高反应速率和产率。

磺酰胺的氢键强度是其在有机化学中具有重要作用的一个特性。

通过深入研究磺酰胺的氢键性质,可以更好地理解其在化学反应中的作用机制,为有机化学和药物设计领域的进一步研究提供基础和指导。

希望本文能够帮助读者对磺酰胺的氢键强度有一个更清晰的认识。

第二篇示例:磺酰胺(Sulfonamide)是一类重要的有机化合物,常用于抗生素和药物中。

它的分子结构中含有磺酰基(SO2NH2),这种功能团与氢原子之间可以形成氢键,从而影响其分子结构和性质。

磺酰氯在有机合成合成化学中的应用研究进展

磺酰氯在有机合成合成化学中的应用研究进展

磺酰氯在有机合成合成化学中的应用研究进展傅颖;苏育虎【摘要】磺酰氯作为一种重要的有机化学原料,在含硫化合物以及一些重要的有机化合物的合成方面具有重要的应用价值.本文主要综述了以磺酰氯为起始原料,在合成亚磺酰胺,砜,硫醇,硫醚等重要的有机化合物合成方法中的应用做了一个简要的评述,详述了磺酰氯与烯烃、炔烃,有机金属试剂等合成砜的反应,以及磺酰氯的脱磺酰化反应等方面的研究进展.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(043)003【总页数】3页(P3-5)【关键词】磺酰氯;含硫化合物;合成;综述【作者】傅颖;苏育虎【作者单位】西北师范大学化学化工学院,甘肃兰州 730070;西北师范大学化学化工学院,甘肃兰州 730070【正文语种】中文【中图分类】O62有机磺酰氯是一类非常重要的化学原料,在有机合成,药物合成等领域有着非常重要的应用价值。

作为一类磺酰化试剂,磺酰氯经常应用于合成磺酰胺、砜类化合物。

此外,磺酰氯(主要是甲烷磺酰氯,对甲苯磺酰氯等)与醇类化合物反应制备磺酸酯是良好的离去基团,用于合成碳-碳键。

这些广为熟知的化学在本文中将不会涉及。

本综述主要就利用磺酰氯为原料,在合成亚磺酰胺,硫醇,硫醚以及脱磺酰化反应等方面的最新进展做一简要评述。

1 合成亚磺酰胺亚磺酰胺类化合物,特别是手性亚磺酰胺类化合物在现代不对称合成领域占有很重要的应用价值。

但是亚磺酰氯却很不稳定,因此亚磺酰胺的制备一直是一个难点。

最近,Harmata等[1]利用价廉易得的三苯基膦作为还原剂,将磺酰氯还原为亚磺酰氯并被胺类化合物原位捕获得到亚磺酰胺(Scheme 1)。

Scheme 12 合成砜2.1 与芳香烃及其衍生物的磺酰化反应磺酰氯与芳香烃或杂环芳香烃的磺酰化反应是合成砜类化合物的主要方法,但是由于磺酰氯的亲电性较低,且由于反应位点较多,所以这类反应目前主要应用对含有活化的芳烃或芳杂环化合物的磺酰化反应。

如郑州大学吴养洁院士等[2]发现在亚铜盐的催化下,氧化喹啉可以很好地被磺酰氯发生磺酰化反应得到砜(Scheme 2)。

磺酰肼类化合物

磺酰肼类化合物

磺酰肼类化合物磺酰肼类化合物是一类具有独特结构和多样化应用的有机化合物。

磺酰肼类化合物的分子中含有磺酰肼基团(-SO2NHNH2),这个基团赋予了化合物特殊的性质和反应活性。

磺酰肼类化合物具有广泛的应用领域,特别是在药物和农药领域。

这些化合物因其抗菌、抗炎、抗肿瘤等活性而备受关注。

在药物领域,磺酰肼类化合物被用作抗结核病药物、抗肿瘤药物、抗艾滋病药物等,具有潜在的临床应用前景。

磺酰肼类化合物的合成方法多样,常见的合成方法包括氨基化、磺酰化、偶氮化等。

其中,氨基化是最常用的合成方法之一,通过在适当条件下将胺与磺酸反应得到磺酰胺,再通过还原反应制得磺酰肼类化合物。

磺酰化方法是另一种常用的合成方法,通过将磺酸与胺反应得到磺酰胺,再通过偶氮化反应制得磺酰肼类化合物。

磺酰肼类化合物的结构和性质研究表明,磺酰肼基团的引入可以增强化合物的药物活性和生物活性。

磺酰肼基团具有电子密度较高的氮原子和硫原子,容易与生物大分子发生相互作用,从而增强化合物与靶分子的结合力。

此外,磺酰肼基团还可以影响化合物的溶解度、稳定性和药代动力学性质,对药物的吸收、分布、代谢和排泄等过程起到重要作用。

磺酰肼类化合物的应用研究主要集中在抗菌、抗炎、抗肿瘤等领域。

在抗菌方面,磺酰肼类化合物可以与细菌的细胞壁结合,抑制细菌的生长和繁殖。

在抗炎方面,磺酰肼类化合物可以抑制炎症反应的发生和发展,减轻炎症症状。

在抗肿瘤方面,磺酰肼类化合物可以抑制肿瘤细胞的增殖和转移,促进肿瘤细胞的凋亡。

除了在药物领域,磺酰肼类化合物还被广泛应用于农药领域。

磺酰肼类化合物具有较好的杀虫活性和杀菌活性,可以有效控制农作物病虫害,提高农作物产量和质量。

磺酰肼类化合物在农药中的应用还受到一些环境因素的影响,如土壤pH值、温度、湿度等,这些因素可以影响化合物的稳定性和活性。

磺酰肼类化合物作为一类具有独特结构和多样化应用的有机化合物,具有广泛的应用前景。

磺酰肼类化合物在药物和农药领域的应用研究正在不断深入,有望为人们的健康和农业生产做出更大的贡献。

含氟烷基化合物的合成

含氟烷基化合物的合成

含氟烷基化合物的合成关键词:四氟乙烯六氟环氧丙烷北京标准物质网目前含氟烷基化合物工业化生产方法主要有电解氟化法、氟烯烃调聚法和氟烯烃齐聚法。

1.电解氟化法在低电压、大电流下,于无水氟化氢介质中对烷基磺酸、烷基羧酸或者酰氯进行电解.可得到全氟烷化合物,反应式如下所示:电解过程中在阴极产生氢气,在阳极有机物被氟原子取代。

在有机物氟化的过程中,只有有机物的氢原子被氟原子取代,其他一些官能团如酰基和磺酰基等仍被保留。

典型的电解氟化的例子是烷基酰氯和烷基磺酰氯分别在无水氟化氢中电解生成全氟烷基酰氟和全氟烷基磺酰氟,由它们出发,可用普通方法制得各类氟碳表面活性剂。

对于电解氟化反应机理,Burdort J和schmidt H两个研究小组分别提出了四步离子反应机理,又叫做ECEC机理。

该机理在1972年通过实验得到了验证。

其反应通式如下:第1步,有机物在阳极表面发生吸附,失去1个电子,自身被氧化成阳离子。

第2步,有机物阳离子失去1个质子成为自由基。

第3步,自由基再失去1个电子成为阳离子。

第4步,阳离子发生亲核取代反应,生成有机氟化物。

电解氟化法的最大优点在于反应一步完成,过程简单,但其成本高,用电量大,需专门的电解设备,而且反应中反应物的裂解、环化、重排现象严重,副产物多,产率较低。

2.氟烯烃调聚法氟烯烃调聚法利用全氟烷基碘等物质作为端基物,调节聚合四氟乙烯等含氟单体制得低聚合的含氟烷基化合物。

典型的氟烯烃调聚反应如Du Pont公司用五氟碘乙烷作端基物对四氧乙烯在加热加压条件下引发连锁反应。

全氟烷基碘与镁反应,生成全氟烷基格氏试剂,格氏合成技术可以进一步合成多种氟表面活性剂。

低级醇也可作为端基物调节聚合四氟乙烯:CH3CH20H+nCF2CF2→H(CF2CF2)nCH(CH3)OH与通常的加聚反应不同,此体系中存在着链转移常数很大的端基物,它很容易与单体聚台时生成的自由基反应,因此得到的产物是链长在一定范围内变化的低聚合度产物,而不能得到高分子产物,且分子链两端均被端基物占据。

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含磺酰氟官能团化合物的合成及其应用研究进展作者:白金山裴晓聪李雪晶周冠来源:《当代化工》2020年第03期中图分类号:O6-1 ;;;;;;文献标识码:;A ;;;;;;文章编号: 1671-0460(2020)03-0646-06Research Progress in;Synthesis and Application of Sulfonyl FluoridesBAI;Jin-shan, PEI Xiao-cong,;LI Xue-jing, ZHOU Guan*(School of Pharmacology Science and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072,China)含磺酰氟官能团化合物(RSO2F)具有独特的稳定性以及活性:在氧化剂(CrO3/AcOH 等)、还原剂(Sn/HCl,雷尼Ni,;BH3, PPh3等)条件下,芳香族磺酰氟性质稳定;耐高温,在130 ℃条件下3 h内不发生分解;可与胺,酯烯醇化物反应,也可发生傅克反应;能被水活化发生相应反应[1]。

1.1 ;磺酰氟(R-SO2F)的合成方法磺酰氟包含脂肪族磺酰氟和芳香族磺酰氟,通常是以磺酰氯为原料,通过:(1)将煅烧的氟化钾或含水的氟化钾加到含有磺酰氯的二氧六环与1-2当量水的混合热溶液中,回流搅拌[2],见图1(a);(2)将两当量的氟化氢钾制成饱和水溶液加入到含有磺酰氯的乙腈溶液中,在室温下搅拌,用气质监测反应的进程[1],见图1(b);(3)芳香族磺酰氯與四丁基氟化铵反应,以四氢呋喃为溶剂得到芳香族磺酰氟[3],见图1(c);(4)也可以用乙烯基磺酰氟或2-氯乙烷-1-磺酰氟作为反应物,与伯胺反应得到相应的单取代或双取代脂肪族磺酰氟;或者与仲胺反应得到脂肪族磺酰氟[4],见图1(d)。

其中若用乙烯基磺酰氟[5]作为原料,则只需加入另一反应物和反应溶剂即可,反应高效简单;而用2-氯乙烷-1-磺酰氟作为反应物,需加入缚酸剂;(5)酚类等其他底物与乙烯基磺酰氟反应[1],见图1(e)。

此类合成磺酰氟的方法,优点在于反应过程与后处理简单,其局限在于得到磺酰氯时需要使用强酸、氧化剂或易爆炸的芳基重氮盐试剂[6]。

2014年,Masayuki Kirihara等[7]报道了用二硫化合物与Selectfluor(选择性氟试剂)、磺酰硫酯与Selectfluor、二硫化合物与氯化或溴化试剂反应得到相应磺酰氟化合物,前两种方法产率较高,见图1(f)。

2016年,Tang Lin等[8]首次报道无催化剂、1.3当量Selectfluor、水、60 ℃条件下与取代的磺酰肼以良好、较好的产率得到脂肪、芳香或杂环磺酰氟,见图1(g)。

2017年,Ariana L. Tribby等[6]报道Pd催化芳基碘,一锅法得到不同的芳基磺酰氟。

1.2当量的1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓-1,4-二亞磺酸(DABSO),0.05当量的Pd (OAc)2(醋酸钯),0.08当量配体正丁基二(1-金刚烷基)膦(CataCXium A,或PAd2Bu),3当量的三乙胺溶解于异丙醇溶剂的条件下,75 ℃反应16 h;然后加入Selectfluor 和乙腈,室温条件下反应2 h,以良好至极好产率得到芳基磺酰氟产物,见图1(h)。

2017年,Alyn T. Davies等[9]利用钯催化芳基/杂芳基溴化物在温和的条件下,高效合成磺酰氟。

该方法在钯催化条件下,用DABSO对芳基溴化物磺酰化,然后与N-氟代双苯磺酰胺(NFSI)反应得到磺酰氟,也可应用于复杂分子的修饰,例如活性药物成分前体和肽,见图1(i)。

1.2 ;氟磺酸酚酯(Ar-OSO2F)的合成2014年,Dong Jiajia等[1]报道了各种取代的苯酚与碱、硫酰氟在室温条件下反应得到对应的氟磺酸酚酯,见图1(j)。

其中,硫酰氟是一种高毒、无色无味的气体,比空气重3.5倍,具有较高蒸气压(1 611.47 kPa;在20 ℃),可用作杀虫剂。

硫酰氟气体与苯酚类化合物有较高的反应活性;与伯胺类化合物不反应;与仲胺类化合物反应缓慢。

2017年,Guo Taijie等[10]将硫酰氟气体与2-甲基咪唑,在碳酸钠参与的碱性条件下,以乙腈为溶剂,在室温下反应得到2-甲基-咪唑-1-磺酰氟;然后与三氟甲烷磺酸甲酯,以二氯甲烷为溶剂,0 ℃到室温反应1 h得到硫酰氟的替代化合物硫酰咪唑鎓盐,提高了反应的活性,如可以与苯酚类化合物、伯胺/仲胺类化合物发生反应。

2.1 ;官能团转化2018年,Paramita Mukherjee等[11]报道了一种芳香、杂环或脂肪族磺酰氟和仲胺偶联的新方法,用Ca(NTf2)2活化磺酰氟与胺类化合物反应得到磺酰胺类化合物,见图2(a)。

2018年,Smedley等[12]报道了磺酰氟合成芳基三氟甲基砜的方法,见图2(b);2015年,Okusu等人[13]报道了在强碱体系下,以三氟甲烷为三氟甲基化试剂得到芳基三氟甲基砜,见图2(c)。

2017年,Wang Xiao-Yan等[14]报道了一锅法,在钯催化下以氟磺酸酚酯为中间体得到芳烃:即用各种取代的酚作为原料,1.2当量的三乙胺作为碱与硫酰氟在DMSO中反应3~6 h得到相应的氟磺酸酚酯中间体,然后在醋酸钯催化下,1,3-双(二苯基膦)丙烷、三乙胺、甲酸,DMSO中反应2~4 h,产生相应的芳烃产物。

此方法有很好的底物适用性和官能团兼容性,可用于复杂分子和多酚化合物的加氢脱氧反应,见图2(d)。

2017年,Sydonie D. Schimler等[15]报道了由苯酚制备氟化苯。

即取代的苯酚与硫酰氟在碱性条件下得到氟磺酸酚酯中间体,中间体与四甲基氟化铵在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)溶剂中反应24 h得到目标产物,见图2(e)。

2019年,Philippe Gilles等[16]报道了取代的苯酚与硫酰氟的反应,得到了氟磺酸酚酯;氟磺酸酚酯与取代的酰胺化合物,以氢化钠为碱,四氢呋喃为溶剂,室温条件下反应2~24 h,得到目标产物,见图2(f)。

2.2 ;偶联反应2016年,Patrick S. Hanley等[17]报道了钯或镍催化氟磺酸酚酯与芳基/脂肪族胺的胺化反应,其中钯催化条件也适用于一锅法,即苯酚和硫酰氟生成氟磺酸酚酯中间体,再与氨基化合物反应得到含C-N键的产物,见图2(g)。

2015年,Patrick S. Hanley等[18]报道了在镍/钯催化条件下,氟磺酸酚酯和芳基硼酸进行交叉偶联反应,见图2(h);2015年,Liang Qiaobin等[19]报道了一种简单、高效且绿色的Suzuki-Miyaura交叉偶联反应的方法,该方法反应条件温和,以水为溶剂,以无磷配体的钯为催化剂,产率很好,见图2(i);2018年,Li Xinmin等[20]报道了在无配体钯催化条件下氟磺酸酚酯和各种芳基硼化合物进行的Suzuki-Miyaura偶联反应。

即芳香/杂环氟磺酸酚酯与各种芳基硼化合物(芳基硼酸、芳基硼酸频哪醇酯、芳基三氟化硼钾盐以及芳基MIDA硼酸酯)反应,催化量的醋酸钯作为催化剂,二异丙基胺为碱,乙醇与水混合为溶剂,80℃条件下得到Suzuki-Miyaura交叉偶联产物,该研究表明杂环/氟磺酸酚酯与芳基硼酸/芳基硼酸频哪醇酯具有很高的反应活性;与芳基三氟化硼钾盐/芳基MIDA硼酸酯具有中等反应活性,见图2(j)。

2.3;;六价硫(VI)-氟交换(SuFEx)反应磺酰氟或氟磺酸酚酯均在SuFEx反应中作为其中一个重要的反应物,在此,将此反应以及其应用做简单介绍。

2.3.1 ;简介自2001年諾贝尔化学奖得主K. Barry Sharpless和Meldal提出“点击化学”概念[21, 22]以来,点击化学在化学、生物及材料等领域都有广泛的应用。

点击化学反应快速、在空气中稳定、对水不敏感,因此反应能在水中进行。

符合绿色化学和经济化学的理念[23]。

1927年,Steinkopf 等[24]报道了六价硫(VI)-氟化物的反应活性等重要性质。

2014年,K. Barry Sharpless等[1]开发了SuFEx点击化学反应,受到了广泛关注。

SuFEx反应高效、快速、对氧气和水均不敏感,是具有化学选择性的一种新型点击化学。

到目前为止,SuFEx化学已应用于化学、材料、生物学和药物等诸多领域。

磺酰氟类化合物是SuFEx反应的一种原料。

磺酰氯的不稳定性表现为在温和的碱性条件下会脱去氯化氢[25];芳香族磺酰氯在氧化剂、还原剂、高温(130 ℃下3 h)等条件下非常稳定。

SuFEx反应的另外一个产物含有Si-F键,Si-F键的键离解能为565 kJ/ mol,而Si-X键形成能(Si-Cl:456 kJ/ mol,Si-Br:343;kJ/ mol,Si-I:399;kJ/ mol)[26]较Si-F键小。

根据键解离能量越大,越稳定的性质,可知反应向生成Si-F键方向进行,即向SuFEx反应正向进行。

SuFEx反应的另一个反应物是硅醚:三甲基硅(TMS)醚、叔丁基二甲基硅(TBDMS,TBS)醚、三异丙基硅(TIPS)醚和叔丁基二苯基硅(TBDPS)醚。

TMS醚反应活性最高,而在酸或碱环境下,其稳定性是最差的。

SuFEx反应催化剂使用的磷腈碱,如1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)、2-叔丁基亚氨基-2-二乙基氨基-1,3-二甲基全氢-1,3,2-二氮杂磷(BEMP)、1, 5, 7-三叠氮双环(4.4.0)癸-5-烯(TBD)等。

若不加催化剂,则两反应物之间不发生反应。

2008年,Gembus等[27]报道了TMS醚、三乙基硅(TES)醚、TBDMS醚与磺酰氟的反应,即在DBU为催化剂,乙腈为溶剂的室温条件下得到对甲苯磺酸酯。

该文章研究了催化剂的量对反应速率的影响及溶剂对反应产率的影响。

探究溶剂差异时,筛选了乙腈、二氯甲烷、四氢呋喃和丙酮等溶剂,其中以乙腈为溶剂反应产率高,以丙酮为溶剂没有产物,以二氯甲烷或四氢呋喃为溶剂反应产率低。

2014年,Dong Jiajia等[1]证明了用极性非质子溶剂也可获得很好产率的产物,如ACN;(乙腈),DMF或NMP(N-甲基吡咯烷酮)。

2015年,Yatvin等[26]报道了一种新型的催化剂TBD用于表面SuFEx反应。

在TBD催化下,聚合物磺酰氟刷与甲硅烷基醚(TMS醚或TBDMS醚)在几分钟内反应得到聚合物改性产物。

实验表明在DBU催化下,以TMS醚或TBDMS醚为起始原料,反应速率非常相近,而在水解稳定性方面TBDMS 醚比TMS醚更稳定,因此TBDMS醚更常用。

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