Effektiv metode til fotokatalytiske fluoralkyleringer af (hetero)arener

Fluoroalkylerede aromatiske forbindelser har egenskaber som permeabilitet, lipofilicitet og metabolisk stabilitet. Betydelige anstrengelser er blevet afsat til udviklingen af ​​effektive metoder til inkorporering af fluoralkylgruppen i aromatiske rammer. Imidlertid er mange almindeligt anvendte fluoralkyleringsreagenser dyre eller driftsmæssigt ubelejlige, og nogle af dem kræver flertrinssynteser.

For nylig rapporterede en forskergruppe ledet af prof. Su Weiping fra Fujian Institute of Research on the Structure of Matter af det kinesiske videnskabsakademi en generel fotokatalytisk metode til regioselektiv C-H fluoralkylering af (hetero)arener under anvendelse af let tilgængelige fluoralkylcarboxylsyreanhydrider som fluoralkyleringsreagenser i nærvær af simpel acetoxim som en aktivator.

Undersøgelsen blev offentliggjort i Chem Catalysis den 16. juni.

C-H-fluoralkyleringsmetoden tilskrives opdagelsen af ​​den syre-udløste reaktivitets-ompolering af acetoximester mod enkelt-elektron-reduktion-induceret spaltning af N-O σ-bindingen.

Forskerne vurderede gennemførligheden for den fotokatalytiske reduktion-udløste decarboxylering af acetoximtrifluoracetat for at generere CF₃ radikal. Derefter udviklede de en in-situ aktiveringsstrategi for fotokatalytisk trifluormethylering af (hetero)arener via in-situ generering af acetoximtrifluoracetat og TFA fra trifluoreddikesyreanhydrid (TFAA) og acetoxim.

De mekanistiske undersøgelser viste, at interaktionen mellem TFA og acetoximester resulterede i den fotoredox-medierede spaltning af N-O σ-binding af acetoximester for at generere trifluormethylcarboxylradikal og imin. Dette var modsat den iboende reaktivitet af N-O σ-binding af acetoximester mod dannelsen af ​​en iminylradikal og trifluoracetatanion under fotoredox-katalyse, hvilket viser en hidtil uset syre-udløst reaktivitets-ompolering af acetoximester.

Aktivatoren acetoxim anvendt i denne undersøgelse er billig, ikke-toksisk, luftstabil og nem at håndtere. Denne kombination af acetoxim/fluoralkylcarboxylsyreanhydrider har en lav pris og høj in-situ aktiveringseffektivitet. Det kan undgå besværlig præsyntese, og de resulterende biprodukter, 2-propanimin eller acetone, er små, flygtige og lette at fjerne.

Denne undersøgelse giver ikke kun en effektiv tilgang til fluoralkylering af (hetero)arener og alkener, men beskriver også en ny reaktivitetstilstand til fotodrevet spaltning af σ-N-O-binding i oxime-estere, som vil hjælpe med at udvide den syntetiske anvendelse af let tilgængelige oxime-estere. + Udforsk yderligere

Trifluoreddikesyre fungerer som trifluormethyleringsmiddel i aren CH-funktionalisering