图1.3 钯为催化剂的芳基溴化物的三氟甲硫基化反应 Lee等人在2013 年发现了三氟甲硫基银(AgSCF3)和1,3-二炔类化合物的反应[19]。该 反应 有 两 个 比 较 关
图1.3 钯为催化剂的芳基溴化物的三氟甲硫基化反应
Lee等人在2013 年发现了三氟甲硫基银(AgSCF3)和1,3-二炔类化合物的反应[19]。该 反应 有 两 个 比 较 关 键 的 步 骤,一 是 三 氟 甲 硫 基 银(AgSCF3)在 反 应 中 会有 银(Ag)的 出 现,这 就 能 很 好 地 激 发 炔 烃,使 其 活 性 增 加;另一方面,三 氟 甲 硫 基 银(AgSCF3)又 能 产 生 三 氟 甲 硫 负 离 子(CF3S-),然 后 直 接 轻 易 地 进 入 到 目 标 反 应 物 上(图1.4)。
图1.4 三氟甲硫基银为亲核试剂的三炔的三氟甲硫基化反应
三氟甲硫基铜(CuSCF3)是另一种应用较多的金属类试剂。Rueping等人近期发现了合成烯基三氟甲基硫醚的新方法。该反应在吡啶的环境中发生,三氟甲硫基化试剂是三氟甲硫基铜(CuSCF3),将碘代烯烃中的碘用三氟甲硫基(CF3S-)取代(图1.5)[20]。但是三氟甲硫基铜(CuSCF3)在空气中不稳定,易变质,所以反应需要的时候才能配制。
图1.5 三氟甲硫基取代含碘的烯烃上的碘
为了弥补三氟甲硫基铜(CuSCF3)的不稳定的缺点,翁志强等人在2013年用Cu2F、S8、三氟甲基三甲基硅烷(TMSCF3)和联吡啶(bpy)制出了一系列的较为稳定的三氟甲硫基铜金属络合物[(bpy)Cu(SCF3)]试剂,并报道了该试剂和卤代芳烃、溴化苄(C7H7Br)、烯丙基溴化物以及烷基卤代物发生亲核取代反应(图1.6)[21]。
图1.6 [(bpy)Cu(SCF3)]与芳基/苄基/烯丙基卤化物的亲核三氟甲硫基化反应
对 于 非 金 属 这 一 类 型 当 中,四 甲 基 铵 盐 应 该 算 是 氟 化 学 领 域 中 被 发 现 较 早 的 用 来 引入 三 氟 甲 硫 基(CF3S-)的 试剂 之 一。2012年,Vicic 课题组用(NMe4)SCF3作为亲核三氟甲硫基化试剂,将芳基溴化物、芳基碘化物上的卤素用三氟甲硫基取代,该反应以Ni为催化剂(图1.7)[22]。但 是 该 反 应 体 系 的 选 择 性 很 差,对 于 含 有 弱 吸 电 子 取 代 基 的 底 物 能 取 得 不错 的 产 率,但 是 含 强 吸 电 子 取 代 基 的 底 物 却 很 难 与 之 反 应,产 率 很 低,甚 至 含 氯 取 代 基 的 底 物 处 于 该 体 系 下 都 无 法 反 应。
除此之外,非金属类的亲核试剂还有四(二甲基胺基)乙烯三氟甲硫盐[(TDAE)(SCF3)2],但是它们的应用相对与金属类的就少了一些。因为它们虽然制备成本不高,但是稳定性差,需要在手套箱操作,比较繁琐。
图1.7 以镍为催化剂的对芳基卤化物进行三氟甲硫基取代
1.2.2 亲电型的三氟甲硫基(CF3S-)化反应
最早被研究者们发现并报道的可以用来引入三氟甲硫基(CF3S-)的亲电试剂是三氟甲硫氯(CF3SCl),其应用很广,能与很多底物发生亲电反应(图1.8)[23]。另 外 还 有 一 种 类 似的 亲 电 试 剂 叫 做 六 氟 二 甲 基 二 硫(CF3SSCF3),它 也 可 以 在 一 些 底 物 上 引 入 三 氟 甲 硫 基(CF3S-)。同 时 这 两 种 试 剂 通 过 控 制 反 应 条 件 也 能 够 在 反 应 中 产 生 三 氟 甲 硫 基 自 由 基。
图1.8 CF3SCl参与的各种亲电三氟甲硫基化反应
但是,六氟二甲基二硫(CF3SSCF3)由于能够与其反应并引入三氟甲硫基(CF3S-)的反应物很少,所以它的应用也就要比三氟甲硫氯(CF3SCl)少得多,能与六氟二甲基二硫(CF3SSCF3)反应的底物范围主要是有机(芳基、烷基)钠、锂化合物,反应产物为硫醚类(图1.9)[24]。