钴催化烯烃的羟基全氟烷基化反应

作     者：孙麒麟 

作者单位：安徽农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李乾坤

授予年度：2023年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070303[理学-有机化学] 0703[理学-化学] 

主      题：烯烃 多氟烷基化 钴催化 羟基 

摘      要：氟烷基取代的有机化合物通常具有独特的生物特性,广泛应用于工业化学品、材料、农用化学品和制药领域。由于氟烷基基团具有吸电子和高度疏水的性质,在化合物中引入氟烷基后往往会导致其极性、溶解度、亲脂性和代谢稳定性等性质发生很大的变化。随着对药物和农药开发需求的不断增长,人们对氟代分子的构建产生了巨大兴趣。近年来所报道的全氟烷基化反应取得了一定的进展,但是如何利用廉价的催化剂、温和的条件以及拥有广泛的底物范围的新方法仍然需要探索。本文围绕过渡金属钴催化烯烃的全氟烷基化反应展开了研究。本论文主要包括以下四方面的工作:1.开发了一种钴催化的烯烃羟基全氟烷基化反应。该反应以苯乙烯为反应底物,全氟己基溴为氟烷基来源,以四氟硼酸钴六水合物作为催化剂,成功得到烯烃羟基全氟烷基化产物。2.对反应温度、催化剂、时间、溶剂等影响反应的因素进行了优化,得到最佳反应条件。3.对反应底物进行了考察。多种烯烃都可以表现出良好的底物耐受性,脂肪族烯烃与具有天然产物活性结构的芳基烯烃也适用,所得产物能够发生不同类型的后续转化。4.对反应机理进行探究,提出了一种可能的自由基反应机理。总之我们开发了一种高效的钴催化烯烃羟基全氟烷基化反应,具有广泛的底物范围和官能团耐受性。该方法具有良好的产率和温和的条件,对单、二、三取代烯烃(包括苯乙烯和非活性脂肪烯烃)具有耐受性。该策略为使用廉价的氟烷基溴快速有效地构建β-氟烷基醇提供了有价值的解决方案。此外,β-氟烷基醇可以为后续构建复杂分子提供了新的途径,证明该方法的实用性。