色满-4-酮是一种重要的基础框架,广泛存在于天然产物和药物中。但是,在以往将2-(烯丙氧基)芳基醛转化为色满-4-酮的方法中,不可避免地使用了复杂的碳氮化合物(NHC)、昂贵的过渡金属、光催化剂或者额外的氧化剂。因此,造成环境污染和资源浪费。另外,含氟基团的有机分子在医药、农业和材料工业中也有着广泛的应用。尤其是含有二氟亚甲基(CF2)基团化合物是重要的分支,一直是化学家们关注的新兴领域。然而,如何利用温和的方法简单高效地在色满-4-酮骨架上引入CF2基团,仍然存在挑战。
近日,中国科学技术大学的宋钦华教授团队,通过2-(烯丙氧基)芳基醛/N,N,N',N'-四甲基乙二胺(TMEDA)和溴二氟乙酰胺/TMEDA之间的非共价作用,成功实现了一种新型的无金属参与、可见光促进、电子供体-受体复(EDA)复合物促成的二氟色满-4-酮的绿色高效合成。通过精确优化电子供体和反应溶剂,获得了多种不同结构的二氟色满-4-酮,其中包含芳基酰胺、脂肪族酰胺和酯基等。产率也高达76%。一系列机理验证实验,如自由基捕获实验,紫外-可见光谱测定及开关灯实验等,证实了在溶液中作为电子受体的2-(烯丙氧基)苯甲醛或溴二氟乙酰胺与作为电子供体的TMEDA之间产生了非共价作用。当蓝光照射时,产生的关键中间体二氟乙酰胺自由基,经加成、环化、[1,2]-氢迁移、氧化及去质子化过程,转化为最终的目标化合物。
该策略具有操作简单、产率高、原子经济性高和适用性广等优点,是对传统方法的重要补充,可在不使用任何过渡金属、光催化剂或氧化剂的情况下获得色满-4-酮骨架。该方法为获得其他特定的有机中间体打开了思路,有望在制药和材料科学领域发挥重要作用。
论文信息
Visible-Light-Promoted Cascade Radical Cyclization for Difluorochroman-4-Ones Via Electron Donor-Acceptor Complexes
Wei-Feng Wang, Qin-Hua Song
European Journal of Organic Chemistry
DOI: 10.1002/ejoc.202400603
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European Journal of Organic Chemistry
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