芳基氟也可以去做Suzuki, Kumada, Negishi,Sonogashira等偶联,一直被我们忽视?

文摘   科学   2024-07-11 19:47   上海  

Hi,小伙伴们大家晚上好。

今晚和大家分享一直被我们忽视的芳基氟代物。相信小伙伴们日常工作中做过很多很多的偶联反应,Suzuki, Buchwald, Sonogashira都是手到擒来,反应条件都能倒背如流~但是你们想想,你们用的是不是都是芳基溴或者芳基碘代物去做这些反应?当然了没办法的时候有些人还是去做芳基氯代物的偶联的,但是真的很少有人会用芳基氟代物去做偶联反应,不是吗?小编和大家都是凡人,我也不会去这样干,因为我觉得芳基氟的C-F键实在是惰性,肯定不会发生我们想要的反应的。

事实也是和我们想的一样。芳基氟相比于其他,C-F键键长很短,十分稳定,很难发生氧化加成这个基元反应。你想想,哪个偶联第一步不是氧化加成呢(少部分除外哦),这就阻止了芳基氟去做偶联反应,因此我们一直也很少在工作学习中想用芳基氟去进一步衍生化~

但是随着这几年新药公司的蓬勃发展,新药分子呈现复杂化发展趋势,我们可以发现甲方很多公司的苯环或者杂环已经都是全取代了~资深人士都知道,全取代芳环意味着什么,复杂程度加深不少。这就需要我们开发出芳基氟的偶联反应,以让分子设计更加简单。

小编晚上随便画了一个结构,我想不少合成工作和会选择以下路线去开展工作。是的,这个路线我认为没有问题的。

如果下方多个取代基,是否可以用下面的原料进行4步合成拿到产物呢,换句话说,如果将F/Cl/Br/I都衍生化,世界多美好。

最近小编看文献,才发现近年来芳基氟的研究已经很多,大部分文章都发表在JACs和Angew上,反应可操作性我觉得毋庸置疑,所以小编准备以后工作中设计路线时候切不可忽视芳基氟的应用,再也不要认为芳基氟从原料到最终产物只是一个取代基的作用,不会发生任何变化。改变思维定式,从和小编学习开始~~

1,芳基氟制备芳基硼酯(Borylation reaction)

首先介绍芳基氟制备芳基硼酯(DOI:10.1021/jacs.5b08103),以前小编认为只有芳基碘或者溴可以制备硼酯(其他官能团比如NH2变硼酯我们不说哈,只考虑芳基卤代物),芳基硼酯是Suzuki必备原料:可以看出作者选择的是镍催化剂,硼酯选择了B2nep2,反应条件真的不是很复杂,如果有人对B2nep2不了解,可以私信或者百度哦。我们可以发现很多文章报道了B2nep2有时候可以解决B2pin2不能解决的问题,比如吡啶2号位硼酯的稳定性问题。

2, 芳基氟的Kumada 反应

芳基氟的Kumada反应可能需要自己制备C,N,N-pincer nickel complexes,2步就可以合成,催化剂稳定可以过柱子。

一旦催化剂制备出来了,反应真的很简单 ,加完溶剂就完事了(DOI:10.1021/jo302425x)。

3, 芳基氟的Nigishi 反应

芳基氟的Nigishi反应底物局限性较高,邻位需要导向基团,和C-H键活化一样,便于形成金属环过渡态(Chem. Eur. J. 2014, 20, 3162 – 3168)。

4,芳基氟的Suzuki反应

可以看得到,芳基氟的Suzuki反应完全可以在我们普通实验室就可以做,反应加入了ZrF4作为添加剂促进反应发生。(DOI:10.1021/ja207759e)

5, 芳基氟的Sonogashira反应

芳基氟的Sonogashira偶联条件相比于芳基溴的条件要好很多竟然:不需加入CuI和碱,对O2的严格没有那么严。(DOI:10.1021/acs.orglett.9b03815)

所以小伙伴们对于芳基氟一定要重新认识了,不要以为只是一个稳定的取代基,不能发生啥反应了(吸电子芳环芳基氟的SN-Ar反应除外哈),以后当我们面临合成绝境的时候,不妨想想芳基氟也是可以发生偶联的,思路会不会更加开阔呢?




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