合成含二氟甲基(CF2H)的结构多样小分子的新策略

本项目以当前氟化学研究热点 - - - 含二氟甲基类化合物的合成为研究对象，探索一种能够合成结构多样且应用范围较广的制备含二氟甲基化合物的通用方法，其核心内容在于以简单易得的溴二氟乙酸乙酯为起始原料，设计合成在二氟亚甲基的两侧同时含惰性基团和活性官能团新型的含氟砌块，这些活性官能团可以是作为多组分反应的一个组分的异腈基、羧基、伯胺基、醛基等，还可进一步通过官能团转化成叠氮基、异(硫)氰酸酯基等等；然后将这些结构迥异的含二氟亚甲基砌块进行各种反应，主要是各种多组分反应和点击反应；在构建完目标分子后，选择合适的方法切除惰性基团，从而高效的合成含-CF2H和-CH2CF2H基团的结构多样的化合物。通过本项目的新战略的实施和完善，不仅可以提供一种合成含二氟甲基的结构复杂化合物的高效、实用的方法，也为医药农药的生物活性筛选提供结构多样性的含二氟甲基小分子化合物库，推动含二氟甲基功能性小分子的研究及应用。

本项目以高效合成含二氟甲基类化合物为主要研究内容，同时还进行了其他新的含氟化合物的性质和合成的研究。取得主要研究成果包括以下两个方面。(1) 以溴二氟乙酸乙酯为起始原料，合成了各种新型含氟砌块中间体如1-苯硫基-1,1-二氟-2-异腈基乙烷、2,2-二氟-2-苯硫基乙酸、2-叠氮基-2,2-二氟乙酸乙酯、2,2-二氟-2-苯硫基乙醇等，并进行Ugi反应、Passerini反应、Click反应、Click-三组分反应等，以此构建了结构多样新颖五个系列的含二氟甲基的假肽类、1,2,3-三唑、-酰氧基甲酰胺类化合物。(2) 开展了新的研究方向碳氟键的活化 ----- 碳氢化及官能团化。研究了在无金属盐催化剂或ZnCl2催化下，在温和条件下用氢化铝锂将含二氟甲基或二氟亚甲基的化合物还原为相应的碳氢化合物；筛选出以NiCl2(PCy3)2或NiCl2与三乙基硼氢化锂或三叔丁氧基氢化铝锂构成高效的还原碳氟键的体系，有的体系可以选择性的还原苯环上的碳氟键，而对苯环上的三氟甲基的碳氟键没有影响。在碳氟键与有机金属试剂反应方面，我们将多氟芳烃、取代苯硼酸与微量氧气以Ni(acac)2为催化剂，发生三组分反应，合成了一系列含多氟的不对称二苯醚；还利用吡啶作为诱导基团选择性的使得吡啶邻位的碳氟键活化(而其它碳氟键则不受影响)，无需催化剂就可以和格氏试剂顺利发生烷基化和芳基化反应。