钯催化羰基化合成α-三氟甲基取代酮和羧酸衍生物  

A general palladium‐catalyzed carbonylative synthesis ofα‐CF_(3)‐substituted ketones and carboxylic acid derivatives

作　　者：包志鹏 孙乃先 吴小锋 Zhi-Peng Bao;Nai-Xian Sun;Xiao-Feng Wu(Dalian National Laboratory for Clean Energy,Dalian Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences,Dalian 116023,Liaoning,China;Leibniz‐Institut für Katalyse e.V.,18059 Rostock,Germany;College of Biotechnology and Pharmaceutical Engineering,Nanjing Tech University,Nanjing 211816,Jiangsu,China)

机构地区：[1]中国科学院大连化学物理研究所,大连洁净能源国家实验室,辽宁大连116023 [2]莱布尼茨催化研究所,德国罗斯托克 [3]南京工业大学生物技术与制药工程学院,江苏南京211816

出　　处：《Chinese Journal of Catalysis》2024年第5期171-177,共7页催化学报（英文）

基　　金：国家重点研发计划(2023YFA1507500).

摘　　要：α-三氟甲基取代的有机化合物在制药和材料领域有着广泛的应用,因而其合成引起了有机化学研究者的广泛关注.然而,构建这类化合物的方法相对有限.在众多α-三氟甲基取代的有机物中,α-三氟甲基取代的羧酸衍生物因其特殊性而备受关注.许多商业化药物的活性成分都含有这种基团.在制备这类化合物时,研究者们通常选择含羰基类化合物和三氟甲基源作为原料.虽然这种方法在合成过程中展现了一定的优势,但也存在一些明显的缺点,其中最为突出的是原料的稳定性和易得性问题,因此发展新的合成策略非常重要.羰基化反应是制备含羰基类化合物的一种直接且有效的方法.然而,目前大多数羰基化反应主要集中在使用芳基类底物上,而对于烷基类底物,由于其键能相对较高,因此在实际应用中受到了较多的限制.本文利用Csp3-X键能高的特点,通过钯催化活化及自由基中间体的作用,成功实现了α-三氟甲基取代酮和羧酸衍生物的高效合成.在标准反应条件下,苯酚类和醇类化合物均可作为反应底物转化制得相应的酯类化合物.当使用亲核性更强的芳基胺或烷基胺作为底物时,也可以高效制备出酰胺类目标产物.值得一提的是,即使采用亲核性较低的磺酰胺和酰胺作为反应底物,也能以较高的收率得到对应的酰亚胺类化合物.此外,当使用更具挑战性的碳亲核试剂——芳基硼酸类化合物时,该反应仍能实现中等以上的收率,得到目标产物α-三氟甲基取代酮.总体而言,该反应具有良好的底物官能团兼容性,可以高收率制得酰胺类、酯类、酮类和酰亚胺类化合物.此外,该策略可以在较低的一氧化碳压力下实现该转化的放大反应,并且适用于25种具有密集官能团的药物和天然产物的后期修饰.实验发现,对于不同亲核试剂的竞争反应,苯酚的反应速度大约是苯胺的2倍.此外,通过自�α-CF_(3)-substituted carboxylic acid derivatives have drawn wide attention owing to their importance for both pharmaceutical and synthetic communities.However,methodologies for their construction are still very limited.Herein,we developed a general palladium-catalyzed carbonylative procedure for the synthesis ofα-CF_(3)-substituted ketones and carboxylic acid derivatives.With amines,phenols,alcohols,arylboronic acids,and even less-nucleophilic sulfonamides and amides as the reaction partners,the corresponding amides,esters,ketones and imides were obtained in good yields with excellent functional group tolerance.Furthermore,this protocol has also been applied to the late-stage modification of 25 densely functionalized pharmaceutical agents and natural products.

关 键 词：α-三氟甲基取代酰胺 酯 酮 酰亚胺 羰基化 

分 类 号：TQ235[化学工程—有机化工]