EurJOC:可见光催化的氨基磺酸酯的远程烯丙基化合成偕二氟烯烃

  • A+


偕二氟烯烃,作为一种独特的结构单元,在医药、材料等领域有着重要应用。作为羰基(醛和酮)的生物异构体是其最重要的一种应用,许多生物活性分子和候选药物,通过巧妙地构建偕偕二氟烯烃这一结构基团,显著提高其生物利用度、代谢稳定性以及靶向特异性等性质,为现代药物研发注入了新的活力。其特殊性质不仅拓宽了药物发现的视野,更为我们揭示了其广阔的应用前景:如具有强效γ-氨基丁酸氨基转移酶抑制作用的维加巴曲林类似物、具有抗疟活性的二氟青蒿素和具有抗疱疹活性的脱氧尿苷类似物。此外,偕二氟烯烃还扮演着进一步化学转化的重要中间体角色。通过对偕二氟烯烃进行脱氟反应、亲电加成反应或亲核氟化反应,我们可以获得一系列具有不同性质和功能的化合物,如一氟烯烃、二氟亚甲基化合物或含三氟甲基的分子等。这些化合物在合成化学、材料科学以及医药领域均有着广泛的应用。因此,开发偕二氟烯烃合成的新方法具有较高的重要性,也引起了化学家们的特别关注。


在此,作者报告了在光氧化还原条件下,氨基磺酸酯与α-三氟甲基烯烃的新型自由基介导的脱氟烯丙基化反应。反应通过一种通用且操作简单的方法,为合成具有多样性的偕二氟烯烃化合物开辟了新的途径。在最佳反应条件下,我们率先探索了具有各种芳基取代的α-三氟甲基苯乙烯的底物范围。该反应显示出良好的官能团兼容性,苯环上无论是给电子基团(如烷基、醚、硫醚),还是吸电子基团(如酯和羰基),乃至醇、磺酸盐、卤化物,甚至是位阻较大的基团(如2-异丙基和2-苯基),均能以中等至良好的产率得到我们所需的产物。这一发现不仅拓宽了底物的适用范围,也为作者后续的研究提供了丰富的物质基础。随后,评估了带有不同碳链的氨基磺酸酯底物。不同的二级和三级γ-C(sp3)-H键都能很好地适应这种氮介导的1,6-HAT反应,并以中等至良好的产率提供所需的偕二氟烯烃产物。这一发现不仅证明了该反应的广泛适用性,也为作者提供了一种高效合成偕二氟烯烃的新策略。



1

为了更深入了解反应机理,首先进行了自由基捕获反应,反应被完全抑制,这表明反应可能涉及自由基过程。根据上述结果和之前的报告,该反应可能经历以下过程:第一步是通过协同光氧化反应和Brønsted碱催化形成基于PCET的氮自由基。随后,I进行氮介导的1,6-HAT生成烷基自由基II,然后与α-三氟甲基苯乙烯1偶联,得到稳定的苄基自由基III。还原后的光催化剂Ir (II)被苄基自由基III单电子氧化,从而结束光催化循环,并生成α-三氟甲基阴离子IV。最后,进行β-氟消除生成所需的偕二氟烯烃产物3。

7

综上,作者成功开发了一种可见光催化的氨基磺酸酯的γ-C(sp3)-H偕二氟烯丙基化方法。这一反应机制巧妙地利用了原位生成的磺酰胺氮自由基以及随后的1,6-HAT过程,形成了活性烷基自由基。这些自由基与自由基受体高效结合,从而合成出具有高度多样性的偕二氟烯烃的氨基磺酸酯化合物。值得一提的是,该反应在温和的氧化还原中性条件下进行,无需严苛的反应环境,极大地提高了反应的可行性和实用性。此外,该反应还展现出了广泛的官能团兼容性,无论是给电子基团还是吸电子基团,都能很好地适应这一反应体系,以中等至良好的产率得到目标产物。基于以上优点,作者预期这一方法将在天然产品或药物分子的后期改性应用中发挥重要作用。

文信息

N-Directed defluorinative γ-C(sp3)−H allylation of sulfamate esters for synthesis of gem-difluoroalkenes via photoredox catalysis

Jia-Wen Yang, Meng Li, Guang-Qiang Tan, Prof. Dr. Feng Liu, Dr. Hai-Tao Qin


European Journal of Organic Chemistry 

DOI: 10.1002/ejoc.202400011



weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论: