将含氟基团引入有机化合物中,对于药物化学、农药、催化剂和功能材料领域具有特别大的吸引力。尤其是提升了合成的简单性和效率,并能实现直接活化和功能化市售氟化分子的 C-F 键,更是制备有机氟化物的主要方向。on>
在近年来的相关反应策略中,过渡金属与多氟芳烃的氧化加成,会有强烈的 C-F 键断裂情况,且同时产生稳定的金属氟化物配合物,其可用于随后的金属转移反应。然而,由此产生的强M-F 键通常会阻碍催化剂的周转,因此这些反应也总是需要专门的配体和高温条件才能进行。然而,在没有过渡金属的帮助下,CAr-F 键的活化则是相当困难的。
图片来源:J. Am. Chem. Soc.
最近,吴骊珠院士和华中科技大学的廖荣臻教授合作在J. Am. Chem. Soc.上发表了通过光电催化的方式实现的多氟芳烃位点选择性 C-F 芳基化策略,即可有效克服上述问题。
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该方法利用光电协同催化的方式,达成了无过渡金属添加的多氟芳烃与简单(杂)芳烃的位点选择性 CAr-F 芳基化反应。
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他们利用PDI催化的电光催化还原过程和阳极硝酰基自由基氧化过程,即可达成各种多氟芳烃(2F-6F 和 8F )的活化。
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且过去认为非活性的氟化芳烃,也可以以高区域选择性进行无牺牲试剂的 C-F 键芳基化反应。此外,该反应的产率也与过去文献报道的过渡金属催化相当。
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该方法的这种原子和步骤经济特点是通过在阴极和阳极过程中与有机介质配对电催化达成。且广泛的底物范围和良好的官能团兼容性也突出了这种操作简单策略的优点。
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参考文献:Transition-Metal-Free, Site-Selective C−F Arylation of Polyfluoroarenes via Electrophotocatalysis
J. Am. Chem. Soc. 2022, jacs.2c08068
原文作者:Ya-Jing Chen, Wen-Hao Deng, Jia-Dong Guo, Rui-Nan Ci, Chao Zhou, Bin Chen, Xu-Bing Li, Xiao-Ning Guo, Rong-Zhen Liao,* Chen-Ho Tung, and Li-Zhu Wu*
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