JACS：Cu催化芳基碘化物的氰基二氟甲基化

纳米技术

2024-05-25

含氟有机分子在药物化学、农药、功能材料等领域的重要性日益增强。相比于三氟甲基官能团，氰基二氟官能团的大小更加接近，但是氰基二氟官能团具有独特的电子结构。此外，氰基能够进一步引入其他的取代基。但是，通常合成氰基二氟甲基化合物需要多个步骤，而且需要使用高活性试剂（DAST, NSFI, IF₅），或者需要特定原料（α,α-二氯乙腈、α-巯基乙腈）出发。

有鉴于此，加州大学伯克利分校John F. Hartwig、乌克兰国立基辅大学Dmytro M. Volochnyuk等报道Cu催化方法，通过TMSCF₂CN、活化的芳基/杂芳基溴化物、芳基/杂芳基碘化物，实现了芳基碘化物的氰基二氟甲基化。

主要内容

（1）

该反应能够容忍多种官能团，而且能够对复杂分子进行后期官能团化，比如制备FDA认证的药物以及精细化学品。该反应方法学能够合成一系列含有二氟甲基官能团的复杂化合物分子。

（2）

通过DFT理论计算方法研究反应机理，结果发现碘苯对[(DMF)CuCF₂CN]的氧化加成、氟烷基铜中间体还原消除生成氟烷基产物的步骤的能垒处于 [(DMF)CuCF₃]和 [(DMF)CuCF₂C(O)NMe₂]之间。

参考文献

Jeremy Nicolai, Tommaso Fantoni, Trevor W. Butcher, Sophie Arlow, Serhiy V. Rya’bukhin, Dmytro M. Volochnyuk*, and John F. Hartwig*, Copper-Mediated Cyanodifluoromethylation of (Hetero)aryl Iodides and Activated (Hetero)aryl Bromides with TMSCF₂CN, J. Am. Chem. Soc. 2024

DOI: 10.1021/jacs.4c03618

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c03618