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光催化由烷基溴和三氟乙酸酐制备烷基三氟甲基酮

发布时间:2023-08-21  栏目类别:特色文章

脂肪族三氟甲基酮是一类独特的含氟化合物,它广泛存在于生物活性靶标分子中。此外,脂肪族三氟甲基酮还可以发生还原和亲核加成等各种转化反应,成为开发新的合成方法的极其有价值的工具。传统合成三氟甲基酮的方法主要依赖于羰基化合物的化学计量三氟甲基化反应。然而,这种方法存在收率低、步骤繁多、使用昂贵的三氟甲基前体以及由于竞争性副反应而导致的选择性问题等缺点

近日,南方科技大学舒伟课题组报道了一种利用烷基溴化物和三氟乙酸酐进行光催化合成三氟甲基酮的方法。该方法采用了可见光和卤原子转移催化的双重催化机制,随后通过烷基自由基与稳定的三氟甲基自由基进行交叉偶联反应。该反应可直接从简单易得的烷基卤化物和三氟乙酸酐(TFAA)制备脂肪族三氟甲基酮,具有简单易行的特点。

基于实验结果和以往文献报道,作者推测可能反应机理如图所示,首先,TFAA和吡啶衍生物反应生成了高氧化还原活性的中间体I,在激发态光催化剂Ir(III)*作用下进行单电子转移生成自由基两性离子中间体IIIr(IV)。之后在Ph3SiH作用下,Ir(IV)通过SET可再生Ir(III),并生成阳离子自由基III,其在碱性条件下可生成硅中心自由基IV。随后,自由基IV与烷基溴进行卤素原子转移生成烷基自由基V,并释放Ph3SiBr,烷基自由基VII进行偶联生成两性离子中间体VI。最后,中间体VI释放吡啶生成目标的烷基三氟甲基酮产物。

Reference: Du, H.-W.; Du, Y.-D.; Zeng, X.-W.; Shu, W. Access to Trifluoromethylketones from Alkyl Bromides and Trifluoroacetic Anhydride by Photocatalysis. Angew. Chem. Int. Ed., 2023, e202308732. 推荐人:荀珊珊;检查人:王高伟。

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