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催化串联共轭加成-亲电氟化反应—构建手性含氟化合物
催化串联共轭加成-亲电氟化反应—构建手性含氟化合物
导言
手性有机分子往往具有重要的生物学、药理学和化学的性质，因此人们对手性化合物的研究十分重视。含氟有机分子是现代药物、材料和农药等领域中广泛应用的重要种类之一，其中手性含氟有机分子具有更加丰富的性质和应用价值。
在有机合成过程中，串联反应是一种经济、简便、高效的反应方式，具有优越的环境友好性。同时，为了提高反应的立体选择性并获得手性的产物，催化技术也被广泛应用。催化串联反应作为一种有效的手段，被用于构建手性含氟有机分子。
本文综述了催化串联共轭加成-亲电氟化反应的研究进展和应用，为构建手性含氟有机分子提供了一种新的思路。
催化串联共轭加成-亲电氟化反应
在有机合成中，串联反应是指多个反应步骤依次发生，并合成目标化合物的反应过程。串联反应不仅可以减少副反应产生的数量和环境污染，同时还能大大节约合成时间和分离纯化的成本。在亲电氟化中，F+是非常活跃的亲电试剂。因此，将亲电氟化反应与串联反应相结合，可以实现手性含氟有机分子的高效构建。
串联反应中，共轭加成反应是一种经典的反应，它基于有机化合物的π电子体系和亲核试剂的反应。共轭加成反应中，亲核试剂一般是不对称的，因此，共轭加成反应在化学合成中提供了一种很好的机会，可以制备具有高ee值或者高内在对映选择性的手性含氟化合物。共轭加成反应通常需要使用稀土催化剂等强势催化剂来控制分子的构象和反应方向。
催化串联共轭加成-亲电氟化反应的研究
自上世纪90年代以来，串联反应已成为构建含氟有机体系的重要手段。利用串联反应可以有效控制反应中间体的性质和反应方向，从而实现不对称合成。催化串联反应进一步提高了化学反应的效率和产物的选择性。催化串联共轭加成-亲电氟化反应中，共轭加成产物作为中间体，被亲电氟化反应所捕获，从而实现有机含氟分子的合成。
近年来，有多种方法被发展出来来实现催化串联共轭加成-亲电氟化反应。其中一个简单有效的方法是，在共轭加成中引入含氟试剂，从而实现亲电氟化反应的串联。这种方法经常使用的亲核试剂是TMSOTf，F2和Selectfluor等。另一个有效的方法是在共轭加成反应中引入含有亲电氟基团的试剂，在反应中充当双重作用剂。这种方法多使用N-F末端含亲电氟基的第一类亲核试剂，如4-氟硝基苯，4-氟氨基苯和4-氟芳香醛等。
复杂自由基和金属催化反应技术也被广泛应用于催化串联共轭加成-亲电氟化反应中。例如，范德尔Waal等人报道了一种铜催化的串联反应。在这个合成路线中，含有酰胺的亲攻试剂被用作共轭加成反应和亲电氟化反应试剂，从而产生手性含氟有机分子。此外，早在2009年，J.-Q.Yu和J.-T.Li等人也报道了一种铜催化的串联反应，该反应以烯丙胺或烷基烯酮作为底物，并引入亲电氟试剂实现串联反应。
应用
催化串联共轭加成-亲电氟化反应不仅可以用于制备手性含氟有机分子，还可以用于制备含氟有机小分子和高分子。例如，Wuandco-workers开展了一项针对全氟磺酸酰胺的羧化转化和串联共轭加成-亲电氟化反应的研究，成功地获得手性磺酸酰胺。在这项反应中，N受体的手性选择性可以通过Pd-Rh杂化催化剂的选择来控制。
串联反应可以大量减少环境污染和反应时间，并提供了一种更加经济可行、原子经济和环境友好的合成路线。由于亲电氟化反应和串联反应被巧妙地引入到合成中，催化串联共轭加成-亲电氟化反应成为制备手性含氟有机分子的必备技术之一。
结论
催化串联共轭加成-亲电氟化反应已成为现代有机化学中的一种重要技术。串联反应可以减少副反应和环境污染，并大量节约合成时间和成本，同时也可以实现手性含氟有机分子的高效构建。本文总结了催化串联共轭加成-亲电氟化反应的研究进展和应用，为构建手性含氟有机分子提供了一种新的思路。