β-乙氧乙烯基三氟甲基酮的合成及應用

2014年第45卷第8期.浙江化工氟化工β-乙氧乙烯基三氟甲基酮的合成及應用陳偉1，羅霞2，李華'，徐衛國1(1.浙江省化工研究院有限公司，浙江杭州310023;2.中化藍天集團有限公司，浙江杭州310051)摘要:簡(jiǎn)述了β-乙氧乙烯基三氟甲基酮的合成,以及作為基本的含氟砌塊在含三氟甲基雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)合成中的應用。關(guān)鍵詞:含氟砌塊;雜環(huán)合成;應用文章編號: 1006-4184(2014)8-0001 -06通過(guò)把甲基轉化為三氟甲基四是合成具有生個(gè)反應位點(diǎn),不僅能夠和常用的化學(xué)試劑醇類(lèi)、胺物活性化合物的有效手段,科研人員開(kāi)發(fā)了許多類(lèi) 、金屬有機試劑等反應,還能夠構筑雜環(huán)類(lèi)化氟化試劑,可以對分子的特定位置進(jìn)行氟化,進(jìn)而合物,這在合成農藥、醫藥中間體5時(shí)非常重要。構建需要的含氟分子。通過(guò)直接引人三氟甲基基1β-乙氧乙烯基三氟甲基酮的合成團也不失為一一個(gè)好策略，典型的如含有三氟甲基的1,3二酮類(lèi)凹β -酮酸酯類(lèi)甲,然而人們對三氟乙Gambaryan等在1967 年首次合成了β-乙酰乙醛及其衍生物β-烷氧乙烯基三氟甲基酮4氧乙烯基三氟甲基酮,反應通過(guò)全氟硝基丙酮和作為二酮類(lèi)合成砌塊的關(guān)注較少,由于其含有多乙基乙烯基醚經(jīng)過(guò)三步合成,總產(chǎn)率52%。EIOCH=CH23ateps.Ero COCFFxC CF:NO2(式1)52%1976年,日本研究人員發(fā)現三氟乙酸酐和乙基乙烯基醚反應可以較高產(chǎn)率得到目標產(chǎn)物。(CFgCO)2OPy(式2)95%Gorbunova等8發(fā)現通過(guò)乙基乙烯醚和各類(lèi)全氟烷基酮，但是二氟甲基乙?；a(chǎn)率只有全氟烷基酰氯反應可以制備多種β-烷氧乙烯基23%,而單氟甲基在同等條件下不能夠發(fā)生反應。yrr .COR=E10-● R-Coc60%~90%R:= CF2SO2F. C2Fs. CgFr.中國煤化工(式3)Yield, % 6377 83MYHCNMHG修回日期:2014-07-29作者簡(jiǎn)介:陳偉(1985-),男,江蘇徐州人,工程師,碩士,從事含氟精細化學(xué)品研究。E-mail:chenwei17@sinochem.com。2-ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYVol.45 No.8(2014)Moriguchi等對此類(lèi)反應的機理進(jìn)行了深人.CFCO0-較為容易脫去,發(fā)生E1或E2消除反應探討,在催化劑作用下烯醚與三氟乙酸酐容易形生成乙氧乙烯基三氟甲基酮,第三種是過(guò)渡態(tài)直成式2所示的離子型過(guò)渡態(tài)，由于其不穩定性,接發(fā)生E1消除,生成目標產(chǎn)物。目標產(chǎn)物有順?lè )磿?huì )迅速產(chǎn)生三種產(chǎn)物，第一種為烯醚的聚合產(chǎn)異構的區別。物，第二種為三氟乙酸酐和雙鍵的加成產(chǎn)物,PalyOR(CF;CO)20CF:COOQCOCF:A OR(式4)FycOCFyCOC~ ORE1or E2E1β-乙氧乙烯基三氟甲基酮在酸性條件下很狀的形式存在。當加人過(guò)渡金屬離子時(shí),很容易容易水解，生成乙醇和三氟乙酰乙醛,由于烯醇和過(guò)渡金屬離子形成相應的配合物，這在分析化式有弱氫鍵作用力的存在,所以通常是以六元環(huán)學(xué)中非常有用"。H*, rtM"*E1IO--EtOH"。~CFs(式5)2β-乙氧乙烯基三氟甲基酮在合成甲基酮在構建含氟雜環(huán)中有廣泛的應用。2.1吡唑和異惡唑類(lèi)化合物的合成中的應用含氟吡唑類(lèi)衍生物常被用作農藥中間體，雜環(huán)的合成始終是有機合成中的熱門(mén)領(lǐng)域,Gerus等叫首先報道了β-乙氧乙烯基三氟甲基酮含氟雜環(huán)化合物由于其潛在的生物藥理活性,引與肼、羥胺等反應制備吡唑和異惡唑。起了有機化學(xué)家廣泛的研究。β-乙氧乙烯基三氟FsCNHNHNH2OHFzC aP2Os心60%EIoVCOCFs100%HO70%(式6)不同的肼類(lèi)取代物和β-乙氧乙烯基三氟甲劑、反應速度快，與傳統的使用乙醇作為溶劑的基酮反應能夠合成不同生物活性的藥物中間體，反應相比更加環(huán)保。β-乙氧乙烯基三氟甲基酮與如抗菌、抗炎、抗氧化劑類(lèi)12-1。Clarisal4報道了微3-氧代-3-肼基丙酸乙酯在微波下70 C反應波法制備含氟吡唑類(lèi)衍生物，該反應不使用溶6min即可得到反應產(chǎn)物,反應產(chǎn)率可達80%。中國煤化工0。MYHCNMHGEro COCFg * EO。(式7)0 OEI2014年第45卷第8期.浙江化工-3-人們對制備吡唑環(huán)高區位選擇性的衍生物近、殺蟲(chóng)劑氟蟲(chóng)腈均具有這種骨架。Bonacorsol5'發(fā)非常感興趣,因為吡唑環(huán)3位被三氟甲基取代常展了一種簡(jiǎn)單、高效的“一鍋法”制備苯基吡唑類(lèi)具有藥理活性,而且具有苯基吡唑環(huán)類(lèi)結構的物產(chǎn)物。通過(guò)這樣的方法可以在溫和的條件下制備質(zhì)常被用作非處方藥,具有解熱鎮痛作用,安乃吡唑環(huán)3位取代的產(chǎn)物。E1O、COCFs + Ph-^~NH2FsC(式8)Ph朱仕正等呵報道了6位三氟乙?；〈碾p.乙烯基三氟甲基酮與3-氧代-1,2吡唑葉立德環(huán)吡唑烷酮非催化的制備方法,反應通過(guò)β-乙氧1,3-偶極環(huán)加成反應合成。COCF:ArDMSOEto COCFs9(式9)R.T.2.2嘧啶類(lèi)化合物的合成甲基酮和脲、硫脲、胍等酰胺類(lèi)物質(zhì)反應合成2位嘧啶類(lèi)有機物是一-類(lèi)重要的具有生理活性三氟甲基取代的嘧啶。的雜環(huán)化合物,Gerus等7研究β-乙氧乙烯基三氟CFsHCONH2N個(gè) ^NHSO2CgHNH230%60% .XEto、COCF3NH(式10)NH2CNH2、NH2CNH2CF380%70%~XHX=O,SNH2對上述胺、酰胺類(lèi)物質(zhì)進(jìn)行拓展修飾,可以樣,按照此類(lèi)方法可以合成二嘧啶胺,這類(lèi)物質(zhì)得到一系列具有特殊藥理學(xué)性質(zhì)的2位吡唑基容易與金屬形成配合物。嘧啶衍生物Zanatta 等凹8合成了含氟類(lèi)似產(chǎn)物。同HO(H2C) CHsHO(H2C} CHyO QEt1)K2CO3, MeCN.NHR,2)37%HCIR2(式11)HN NH2FzCR，RR: =H. Me, Ph, 2-furyl, 2-thienyl; R中國煤化工YHCNMHG2.3喹啉類(lèi)化合物的合成與苯胺生成烯胺的反應,發(fā)現經(jīng)過(guò)加熱和PPA脫乙氧乙烯基三氟甲基酮還很容易與不同類(lèi).水生成2位取代的三氟甲基喹啉,反應中并沒(méi)有的胺反應,制備各類(lèi)烯胺酮,Gerus等9探討了其4位取代物生成。ZHEJIANG CHEMICAL INDUSTRYVol.45 No.8(2014)eno " .COCFsPhNH2.00 , PPAX*(式12)30%"CF,由于乙氧乙烯基三氟甲基的β碳_上有很高成反應,如吲哚、二甲苯胺等。的正電荷,可以與富電子的芳環(huán)體系發(fā)生親電加COCFPhNMez , ZnCh“EI,”COCF,Indole, ZnCh(式13)COCFg2.4吡啶類(lèi)化合物的合成成砌塊構建吡啶環(huán)結構,ToruKoyanag等凹便是通合成含有吡啶環(huán)的氟化物有兩種常用方法:過(guò)β-乙氧乙烯基三氟甲基酮砌塊合成了4-三氟一種是對吡啶衍生物直接氟化,另- .種是通過(guò)合甲基煙酸,反應條件溫和,產(chǎn)率較好。OCH2HgCEto COCF3 -FsCNH2base .(式14)成環(huán)COOHOCH通過(guò)對β-乙氧乙烯基三氟甲基酮的修飾,環(huán).其中2位為三氟甲基取代,通過(guò)使用不同的烯胺化后可以得到不同取代位的含氟吡啶化合物。陶原料,可以在 5位獲得不同的取代基團的化合.氏益農公司開(kāi)發(fā)了2.5位取代吡啶的制備方法，物 。E1O V coCFsInCHsH,c-N~sScH,y.CH_ NHh -F;c-N )s-CH(式15)CHCH2 HAcRobabeh等凹報道了水溶液中環(huán)化制備吡啶具有生物活性,常用來(lái)合成抗菌、消炎、抗組胺類(lèi)類(lèi)衍生物的方法,合成了一系列吡啶并[2,3-d]嘧藥物,甚至在精神類(lèi)藥物中也有應用。反應如式啶的衍生物,反應在水相中加熱回流即可，產(chǎn)率16所示,其中X=O、S,R=H Me?？蛇_90%以上，反應綠色環(huán)保。吡啶并[2,3-d]嘧啶CFsH2QO/RefluxR..員中國煤化工(式16)x^N^NH2OEtYHCNMH G2.5和金屬有機化合物的合成機試劑反應，如格氏試劑、有機鋅試劑等1231。苯乙乙氧乙烯基三氟甲基酮可以和各類(lèi)金屬有基三氟甲基酮是酶的抑制劑。2014年第45卷第8期浙江化工-5-H2,PdICPhCFs~100%”P(pán)hCFsEtOCOCFg + PhMgBrEL2O.0t(式17)50%~70%OHPhi。FsG OHBrCH2COOEt ,ZnAllBr, ZnFxC OHCOOETElo COCFs(式18)65%80% .2.6 其它應用氰基硅烷叫端位炔烴、含磷試劑251等反應。β-乙氧乙烯基三氟甲基酮還能夠與三甲基30C . Etopo CF3_ H2O.CFs* P(OE1)3(式19)p。CF3op°r CFsHOβ-乙氧乙烯基三氟甲基酮能夠與各類(lèi)親核應用于烯鹵的合成砌塊中,Gerus等阿報道了β-試劑反應,相關(guān)方面的研究已有很多,而與親電乙氧乙烯基三氟甲基酮與鹵素的反應,制備了x-試劑反應的報道卻很少,烯烴的親電鹵化廣泛被氯.ax-溴的取代物,見(jiàn)式20。其中X為Cl2、Br2。COCF3X2, CCl4, 0CCOCF, Pyridine, CCL4 oC.COCFg(式20)100%EIO68-90%precursors from the reaction of 2 -hydrazinothiazoles with3結語(yǔ)4,4.4-trifluoro-1-hetaryl-1 ,3-butanediones[J]. J. Fluorine盡管直接氟化、全氟化在構建氟化合物中有Chem., 2002, 115: 183-192.很大的吸引力,但使用廉價(jià)的含氟砌塊作為起始3] Shun N, Norio S. Enantioselective electrophilic trifluo-romethylation of β-keto esters with Umemoto reagents in-原料,也未嘗不是-一個(gè)適宜的策略。β-乙氧乙烯duced by chiral nonracemic guanidines[J]. Org. Biomol.基三氟甲基酮在構建各類(lèi)雜環(huán)中有廣泛的應用，Chem, 2009, 7: 3599 -3604.特別在吡唑、吡啶、嘧啶類(lèi)雜環(huán)中應用較為成熟,4] Nenaidenko V G, Sanin A V, Balenkova E S. Preparation取得了較大的發(fā)展。隨著(zhù)研究的深人,我們相信of ax.B-unsaturated trifluoromethylketones and their appli-使用此類(lèi)砌塊會(huì )有更廣闊的應用前景。cation in the synthesis of heterocycles[J]. 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