摘要
向有机分子中选择性地引入氟原子，可以显著影响构象变化，增加偶极矩，并显着提高其亲脂性、代谢稳定性和生物利用度等性质，因此含氟化合物在医药、农药、新材料及国防军工中具有广泛的应用。近年来，过渡金属催化的氟烷基化反应蓬勃发展，是因为过渡金属催化的反应条件温和，立体选择性可控，具有较好的兼容性等特点。而且手性有机氟化合物在药物科学中的应用日益广泛，需要开发具有对映选择性的结构多样的氟烷基化合物。因此，廉价且绿色的铜催化的不对称氟烷基化反应备受关注。 本论文聚焦铜催化的氟烷基化氰基化反应，一方面尝试将烯烃的二氟苯甲酰化氰基化的消旋产物合成出来，另一方面尝试获得手性的二氟烷基腈类化合物。同时在研究反应的过程中加深对铜催化的反应机理的理解，从而建立高立体选择性的氟烷基化合物的合成方法学。基于以上两点，全文共分为以下两部分。 一、铜催化下烯烃的二氟苯甲酰化氰基化反应：生成β-二氟酰基腈消旋体在本章中，我们基于碘代偕二氟酮类烷基化试剂（RCOCF2I），产业化的烯烃和TMSCN，使用廉价的二联吡啶配体，最终实现铜催化下烯烃的二氟苯甲酰基化氰基化反应，以优异的收率生成了一系列非手性二氟烷基腈类化合物，为后续合成手性二氟苯甲酰化腈类化合物做好充分的准备。 二、铜催化下对映选择性烯烃的二氟苯甲酰化氰基化反应：生成手性β-二氟酰基腈 在本章中，基于上述非手性化合物的生成，我们计划筛选出最佳手性配体与铜络合，从而调控高对映选择性的生成。我们使用RCOCF2I、烯烃和TMSCN作为反应物，最终实现了铜催化下不对称烯烃的二氟苯甲酰化氰基化反应，该反应条件温和，对各种官能团化的碘代二氟酮类烷基化试剂和烯烃都能很好兼容，能以良好的产率和优异的对映选择性生成二氟烷基腈类化合物，同时产物能进行高效及选择性的后续转化。机理研究和DFT理论计算表明反应可能是通过自由基路径。
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