CN101973829B - 三氟甲基芳基锍盐在金属引发下对杂环化合物的三氟甲基化 - Google Patents

三氟甲基芳基锍盐在金属引发下对杂环化合物的三氟甲基化 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种三氟甲基芳基锍盐对杂环化合物进行三氟甲基化的新方法。该方法利用金属还原三氟甲基芳基锍盐产生三氟甲基金属配合物，然后与含卤素的杂环化合物反应，最终生成三氟甲基化的杂环产物。采用该方法对杂环化合物进行三氟甲基化，不仅操作简单，反应条件温和，而且几乎能以定量的产率得到目标产物。

Description

三氟甲基芳基锍盐在金属引发下对杂环化合物的三氟甲基化
技术领域
本发明涉及在还原性金属的引发下，三氟甲基芳基锍盐对芳香杂环化合物进行三氟甲基化的一种新方法。
技术背景
芳香杂环化合物由于具有较强的生物活性而倍受药物化学家和生物化学家关注。目前已知的用于临床的药物绝大多数都是含杂原子的。将三氟甲基引入芳香杂环化合物后，由于氟原子的特殊稳定性和较强的亲酯性，使得芳香杂环化合物表现出更强的生物活性(Modern Fluoroorganic Chemistry：Synthesis，Reactivity，Applications，Wiley-VCH，2004；Chem.Soc.Rev.，2008，37，320)。因此采用简便有效的方法制备三氟甲基取代的芳香杂环化合物有利于筛选更多高活性的分子。然而，芳香杂环化合物的三氟甲基化一直是困惑我们的一个科学问题。除了少数杂环化合物能在特殊条件下直接实现三氟甲基化以外，大多数杂环底物是很难成功的。
目前向有机分子中引入三氟甲基的方法主要有以下三种：亲电三氟甲基化，亲核三氟甲基化和自由基引发的三氟甲基化(Chem.Rev.，1996，96，1757；J.Fluorine Chem.，2007，128，975)。亲电三氟甲基化是利用亲电三氟甲基化试剂，如三氟甲基芳基锍盐，三氟甲基芳基碘盐，对富电子体系进行直接的三氟甲基化(J.Am.Chem.Soc.，1993，115，2156)；而亲核三氟甲基化则是利用能产生三氟甲基负离子的前体，如HCF3，FSO2CF2CO2CH3，TMSCF3等，经引发在特定条件下对缺电子体系进行加成或取代，从而实现三氟甲基化(J.Org.Chem.，1991，56，2；J.Chem.Soc.，Chem.Commun.，1989，705；Chem.Rev.，1997，97，757)。它们虽然对非杂环体系能取得较好的效果，但是对含杂原子的芳环，尤其是含氮原子的芳环，是很难实现三氟甲基化的。自由基引发的三氟甲基化常常由于其较差的反应选择性，较高的反应温度或较强的UV引发能而很少被采用。因此，发展一种新的方法对芳香杂环化合物进行三氟甲基化是非常有意义的。
经过探索，我们发现三氟甲基芳基锍盐在还原性金属的作用下产生的三氟甲基金属配合物，与卤素取代的杂环化合物反应，可以温和地生成三氟甲基取代的杂环化合物。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备三氟甲基取代的杂环化合物的方法。
本发明通过拓展三氟甲基芳基锍盐的新用途，制备三氟甲基取代的杂环化合物。
本发明提供了一条对杂环化合物进行三氟甲基化的新方法。该方法利用金属还原三氟甲基芳基锍盐产生的三氟甲基金属配合物，与卤素取代的杂环化合物反应，生成三氟甲基化的杂环化合物。
本发明所述的方法，其特征是所述的三氟甲基芳基锍盐在金属引发下对杂环化合物进行的三氟甲基化反应是在极性有机溶剂中，除水除氧或不除水不除氧的条件下进行的，所述的金属与锍盐的投料比推荐为(0.1～5)∶1，所述的锍盐与卤素取代的杂环化合物的摩尔比推荐为(1～5)∶1，反应温度推荐为0～120℃，反应时间推荐为2～30h。
本发明所述的金属推荐为Cu，Zn，Mg，Ni，Mn，Fe，Hg、Cd、Pd，Ag，所述的三氟甲基芳基锍盐为
Figure BSA00000257256600021
其中R1，R2分别为H，F，Cl，CH3，OCF3，NO2或OCH3，X为SbF6或OTf，其中Tf代表三氟甲磺酰基，R1，R2分别位于硫原子的邻位或对位(R1，R2为NO2时，R1，R2位于硫原子的间位)；R3，R4分别为H，NO2或[SO3]-，Y为BF4或OTf；R5为苯基或环丙基。
本发明所述的方法，所用的极性有机溶剂推荐为N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺，四氢呋喃，二甲亚砜，N-甲基-2-吡咯烷酮，六甲基磷酰三胺和1，4-二氧六环。所述的杂环化合物为含卤素原子的芳杂环化合物，所述的卤素原子推荐为碘原子或溴原子，所述的卤素原子位于芳香环上。
本发明所述的卤素取代的杂环化合物推荐是由相应的杂环化合物经卤化反应制备的。所用的卤化试剂推荐为I2，Br2，ICl，NIS(N-氯丁二酰亚胺)，NBS(N-溴丁二酰亚胺)，HIO3/KI和KI。所用的溶剂为二氯甲烷，三氯甲烷，N，N-二甲基甲酰胺，四氢呋喃，乙腈和1，4-二氧六环。所用的温度为-20～100℃，所用的芳香杂环化合物与卤化试剂的摩尔比为1∶(1～5)，反应时间为0.1～30h。
所述的杂环化合物推荐为含杂原子的五到十二元杂环化合物或取代基R6取代的含杂原子的五到十二元杂环化合物，所述的杂原子推荐为N、O、S、P、As、Se或B，所述的取代基R6可以是上述含杂原子的五到十二元杂环化合物的芳香环上的单取代、二取代、三取代或四取代的如下基团：卤素、苯基、苯并基、三苯基甲基、C1～C6的烷基、C1～C4的烷氧基或COOCMe3，取代基R6位于上述含杂原子的五到十二元杂环化合物的芳香环上任意的H的位置。
推荐：所述的杂环化合物为ArH，所述的卤素取代的杂环化合物为ArX，X为碘原子或溴原子；所述的三氟甲基化的杂环化合物为ArCF3，所述的Ar代表如下基团或取代基R6取代的如下基团：
Figure BSA00000257256600031
Figure BSA00000257256600032
Figure BSA00000257256600033
其中R6如前所述。
进一步推荐所述的Ar代表
Figure BSA00000257256600034
本发明制备三氟甲基取代的杂环化合物所用的反应推荐用反应式表示如下：
Figure BSA00000257256600041
其中R1，R2分别为H，F，Cl，CH3，OCF3，NO2或OCH3，X为SbF6或OTf，R1，R2分别位于硫原子的邻位或对位(R1，R2为NO2时，R1，R2位于硫原子的间位)；R3，R4分别为H，NO2或[SO3]-，Y为BF4或OTf；R5为苯基或环丙基。
本发明制备三氟甲基取代的芳香杂环化合物的反应过程推荐用如下机理说明：
Figure BSA00000257256600042
其中金属M为Cu，Zn，Mg，Ni，Mn，Fe，Hg、Cd、Pd，Ag；所述的R1，R2，R3，R4和X，Y如前所述。
本发明所用的Ar-Br或Ar-I可由相应的芳香杂环化合物(ArH)与卤化试剂通过芳香亲电取代反应制备，其过程如下：
Figure BSA00000257256600051
其中所用的卤化试剂，所用的溶剂，温度和反应时间同前所述。
采用本发明所述的方法，我们成功实现了对含有各种杂原子和复杂官能团的芳香化合物的三氟甲基化。该方法不仅操作简单，反应条件温和，而且几乎能以定量的产率得到目标产物。
体实施方式：
通过下述实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。
实例1：
Figure BSA00000257256600052
的制备
在2mL封管中，将4-碘吡啶(20.5mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，然后于60℃下，密封反应11h。氟谱产率：91％。
Figure BSA00000257256600053
19F NMR(DMF)：δ-65.4(s，3F).GC-MS(m/z)：147.0.
实例2：
Figure BSA00000257256600054
的制备
在2mL封管中，将3-氯-6-碘哒嗪(24mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应11h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥后，减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(正戊烷∶乙醚＝5∶1)，即得产物(18mg)，产率：98％。
1H NMR(CDCl3)：δ7.81(d，1H)，7.74(d，1H).19F NMR(CDCl3)：δ-66.5(s，3F).
实例3：的制备
在2mL封管中，将4-碘-5-甲基-1-苯基-1H-吡唑(28.4mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应11h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝15∶1)，即得产物(21.6mg)，产率：95％。
Figure BSA00000257256600062
1H NMR(CDCl3)：δ7.80(s，1H)，7.50(m，3H)，7.43(m，2H)，2.41(s，3H).19FNMR(CDCl3)：δ-56.6(s，3F).13C NMR(CDCl3)：δ138.7，137.7(q，J＝2.9Hz)，129.3，128.8，125.6，123.3(q，J＝266Hz)，112.3(q，J＝37.4Hz)，10.9.
实例4：
Figure BSA00000257256600063
的制备
的制备
将3，5-二甲基-1-苯基-1H-吡唑(0.430g，2.5mmol)和乙酸钠(0.458g，5.58mmol)溶于水(17mL)，慢慢加入含I2(1.280g，5.04mmol)和KI(2.523g，15.2mmol)的混合水溶液(18mL)。然后加热回流反应3h。停止加热，待反应液冷却至室温后，加入乙醚(50mL)萃取。乙醚层用Na2S2O3水溶液洗至无色，再加入Na2CO3水溶液洗至中性，然后用饱和食盐水(3×20mL)洗涤三次，经无水Na2SO4干燥后，减压蒸干。所得粗品经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝20∶1)，即得产物(0.563g)，产率：76％。
1H NMR(CDCl3)：δ7.46(m，2H)，7.37(m，3H)，2.33(s，3H)，2.31(s，3H).
的制备
在2mL封管中，将4-碘-3，5-二甲基-1-苯基-1H-吡唑(30mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于80℃下，封管反应9h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝20∶1)，即得产物(23mg)，产率：96％。
Figure BSA00000257256600072
1H NMR(CDCl3)：δ7.52-7.37(m，5H)，2.38(s，3H)，2.36(s，3H).19FNMR(CDCl3)：δ-55.5(s，3F).13C NMR(CDCl3)：δ147.2(q，J＝2.2Hz)，139.7(q，J＝2.9Hz)，138.7，129.3，128.6，125.7，124.0(q，J＝267Hz)，109.9(q，J＝36.0Hz)，12.7，11.3.
实例5：
Figure BSA00000257256600073
的制备
在2mL封管中，将4-碘-1-三苯甲基-1H-咪唑(43.6mg，0.1mmol)和(112mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应10h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝8∶1)，即得产物(36mg)，产率：95％。
Figure BSA00000257256600075
1H NMR(CDCl3)：δ7.49(s，1H)，7.37(m，9H)，7.19(s，1H)，7.12(m，6H).19FNMR(CDCl3)：δ-62.6(s，3F).13C NMR(CDCl3)：δ141.8，140.0，134.5(q，J＝38.9Hz)，129.7，128.5，128.3，121.7(q，J＝268Hz)，121.2(q，J＝3.7Hz)，76.2.
实例6：
Figure BSA00000257256600081
在2mL封管中，将2-碘-1-苯基-1H-咪唑(27mg，0.1mmol)和
Figure BSA00000257256600082
(89mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应10h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)，即得产物(19mg)，产率：90％。
Figure BSA00000257256600083
1H NMR(CDCl3)：δ7.51(m，3H)，7.37(m，2H)，7.23(m，1H)，7.16(m，1H).19FNMR(CDCl3)：δ-59.6(s，3F).13C NMR(CDCl3)：δ136.4，136.2(q，J＝38.8Hz)，129.6，129.4，128.8，126.1，125.1，118.8(q，J＝270Hz).
实例7：的制备
在2mL封管中，将2-碘-1-甲基-1H-苯并咪唑(26mg，0.1mmol)和
Figure BSA00000257256600085
(81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应10h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝4∶1)，即得产物(17mg)，产率：85％。
Figure BSA00000257256600086
1H NMR(CDCl3)：δ7.89(d，1H)，7.45(m，2H)，7.39(m，1H)，3.96(s，3H).19F NMR(CDCl3)：δ-63.0(s，3F).
实例8：
Figure BSA00000257256600091
的制备
在2mL封管中，将3-碘-2-苯基咪唑[1，2-a]并吡啶(32mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应9h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝8∶1)，即得产物(24.2mg)，产率：92％。
1H NMR(CDCl3)：δ8.32(d，J＝7.0Hz，1H)，7.75-7.69(m，3H)，7.50-7.45(m，3H)，7.40(t，J＝8.8Hz，1H)，7.00(t，J＝7.0Hz，1H).19F NMR(CDCl3)：δ-57.5(s，3F).
实例9：
Figure BSA00000257256600093
的制备
在2mL封管中，将6-碘-2-苯基咪唑[1，2-a]并吡啶(32mg，0.1mmol)和(99mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应9h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝10∶1)，即得产物(23.8mg)，产率：90％。
Figure BSA00000257256600095
1H NMR(CDCl3)：δ8.48(s，1H)，7.95(d，J＝8.8Hz，2H)，7.94(s，1H)，7.72(d，J＝9.5Hz，1H)，7.46(t，J＝7.3Hz，2H)，7.38(t，J＝7.1Hz，1H)，7.32(d，J＝9.5Hz，1H).19F NMR(CDCl3)：δ-62.0(s，3F).13C NMR(CDCl3)：δ147.9，145.4，133.0，128.9，128.6，126.3，124.6(q，J＝5.9Hz)，123.6(q，J＝271Hz)，120.5(q，J＝2.2Hz)，118.2，116.9(q，J＝33.7Hz)，109.2.
实例10：
Figure BSA00000257256600101
的制备
在2mL封管中，将3-碘-6-甲氧基-1H-吲哚-1-羧酸叔丁酯(37.3mg，0.1mmol)和(68mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(19.5mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应10h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚)，即得产物(23.8mg)，产率：96％。
1H NMR(CDCl3)：δ8.06(d，J＝9.0Hz，1H)，7.90(s，1H)，7.10(s，1H)，7.01(d，J＝9.0Hz，1H)，3.88(s，3H)，1.68(s，9H).19F NMR(CDCl3)：δ-59.3(s，3F).13C NMR(CDCl3)：δ156.6，148.9，130.0，126.4(q，J＝5.8Hz)，126.3，123.3(q，J＝267Hz)，116.4，114.9，111.4(q，J＝37.4Hz)，101.8，85.0，55.7，28.1.
实例11：的制备
在2mL封管中，将3-碘-1H-吲哚(24.3mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应9h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝8∶1)，即得产物(16.7mg)，产率：90％。
Figure BSA00000257256600105
1H NMR(CDCl3)：δ8.39(br，1H)，7.81(d，J＝7.8Hz，1H)，7.57(s，1H)，7.47(d，J＝7.8Hz，1H)，7.37-7.29(m，2H).19F NMR(CDCl3)：δ-57.2(s，3F).
实例12：
Figure BSA00000257256600111
的制备
在2mL封管中，将4-(3-碘苄基)哌嗪-1-羧酸叔丁酯(40.2mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应10h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层。乙醚层用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝5∶1)，即得产物(34mg)，产率：98％。
Figure BSA00000257256600112
1H NMR(CDCl3)：δ7.59(s，1H)，7.52(d，J＝7.4Hz，2H)，7.44(t，J＝7.7Hz，1H)，3.56(s，2H)，3.44(s，4H)，2.39(s，4H)，1.46(s，9H).19F NMR(CDCl3)：δ-62.3(s，3F).13C NMR(CDCl3)：δ154.8，139.2，132.3，130.8(q，J＝32.3Hz)，128.7，125.6(q，J＝3.6Hz)，124.2(q，J＝275Hz)，124.1(q，J＝3.7Hz)，79.6，62.5，52.9，43.6，28.4.
实例13：的制备
在2mL封管中，将1-(3-碘苄基)-1H-1，2，4-三氮唑(28.5mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于80℃下，封管反应11h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙酸乙酯(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙酸乙酯层，用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝1∶4)，即得产物(21mg)，产率：93％。
Figure BSA00000257256600114
1H NMR(CDCl3)：δ8.21(s，1H)，8.04(s，1H)，7.62(d，J＝7.6Hz，1H)，7.53(s，1H)，7.52(m，1H)，7.43(d，J＝8.1Hz，1H)，5.43(s，2H).19F NMR(CDCl3)：δ-62.7(s，3F).
实例14：
Figure BSA00000257256600121
的制备
在2mL封管中，将2-碘苯并[d]恶唑(24.5mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，89mg，0.22mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应9h。氟谱产率：85％。
1H NMR(CDCl3)：δ7.89(d，J＝7.8Hz，1H)，7.68(d，J＝7.9Hz，1H)，7.53(m，2H).19F NMR(CDCl3)：δ-66.0(s，3F).
实例15：
Figure BSA00000257256600123
的制备
Figure BSA00000257256600124
的制备
将6-氯咪唑并[2，1-b]噻唑(0.159g，1mmol)溶于二氯甲烷(10mL)，加入NIS(0.268g，1.2mmol)，于室温下搅拌反应过夜。然后加入足量氨水，调体系PH＞10。0.5h后，反应液用乙酸乙酯萃取(30mL)。所得乙酸乙酯层减压蒸干，粗品经柱层析分离纯化(石油醚∶乙酸乙酯＝6∶1)，即得产物(0.275g)，收率：96％。
Figure BSA00000257256600125
1H NMR(CD3SOCD3)：δ8.20(d，J＝4.5Hz，1H)，7.92(d，J＝4.5Hz，1H).13C NMR(CD3SOCD3)：δ148.6，138.5，120.8，114.6，61.8.
Figure BSA00000257256600126
的制备
在2mL封管中，将6-氯-5-碘咪唑并[2，1-b]噻唑(28.5mg，0.1mmol)和
Figure BSA00000257256600127
(86mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应9h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层，用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝6∶1)，即得产物(20.8mg)，产率：92％。
Figure BSA00000257256600131
1H NMR(CDCl3)：δ7.54(d，J＝4.3Hz，1H)，7.08(d，J＝4.3Hz，1H).19FNMR(CDCl3)：δ-58.7(s，3F).13C NMR(CDCl3)：δ149.6，135.7(q，J＝2.2Hz)，120.5(q，J＝267Hz)，118.7(q，J＝1.5Hz)，114.6，111.8(q，J＝41.7Hz).
实例16：
Figure BSA00000257256600132
的制备
Figure BSA00000257256600133
的制备
将3，6-二苯基咪唑并[2，1-b]噻唑(46mg，0.16mmol)溶于二氯甲烷(5mL)，加入NIS(38mg，0.16mmol)，于室温下搅拌反应过夜。然后将反应液减压蒸干，残留的固体经柱层析分离纯化(石油醚∶乙酸乙酯＝6∶1)，即得产物(64mg)，收率：96％。
Figure BSA00000257256600134
1H NMR(CDCl3)：δ7.88(d，J＝7.4Hz，2H)，7.52(m，5H)，7.43(t，J＝7.4Hz，2H)，7.34(t，J＝7.3Hz，1H)，6.68(s，1H).13C NMR(CDCl3)：δ152.4，151.3，134.3，134.0，131.4，130.1，129.0，128.5，128.2，128.1，127.9，59.2.
Figure BSA00000257256600135
的制备
在2mL封管中，将5-碘-3，6-二苯基咪唑并[2，1-b]噻唑(40.2mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应9h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层，用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝6∶1)，即得产物(33.8mg)，产率：98％。
Figure BSA00000257256600141
1H NMR(CDCl3)：δ7.63(d，J＝6.6Hz，2H)，7.50(m，5H)，7.41(m，3H)，6.74(s，1H).19F NMR(CDCl3)：δ-52.4(s，3F).13C NMR(CDCl3)：δ152.7，150.8(q，J＝2.2Hz)，134.8，133.4，130.0，129.9，129.3，128.8，128.5，128.1，120.9(q，J＝268Hz)，112.6(q，J＝41.1Hz)，111.6.
实例17：的制备
Figure BSA00000257256600143
的制备
将
Figure BSA00000257256600144
(0.150g，0.6mmol)溶于二氯甲烷(10mL)，加入NIS(0.149g，0.66mmol)，于室温下搅拌反应过夜。然后加入足量氨水，调体系PH＞10。0.5h后，反应液用二氯甲烷萃取(3×50mL)。所得二氯甲烷层经水洗涤数次后，用无水Na2SO4干燥，再减压蒸干，即得产物(0.160g)，收率：70％。
Figure BSA00000257256600145
1H NMR(CD3SOCD3)：δ8.74(d，J＝8.3Hz，1H)，8.14(d，J＝7.7Hz，1H)，7.98(d，J＝7.3Hz，2H)，7.67(t，J＝7.7Hz，1H)，7.54(m，3H)，7.43(t，J＝8.3Hz，1H).
Figure BSA00000257256600146
的制备
在2mL封管中，将
Figure BSA00000257256600151
(37.6mg，0.1mmol)和[Ph2SCF3]+[OTf]-(三氟甲基二苯基锍盐，81mg，0.2mmol)溶于DMF(1mL)，加入铜粉(20mg，0.3mmol)，于60℃下，封管反应9h。然后停止加热，待反应液冷却后，用乙醚(30mL)稀释，再用水洗涤三次(3×10mL)。分出乙醚层，用无水Na2SO4干燥，然后减压蒸干。所得粗品，经柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝20∶1)，即得产物(29mg)，产率：91％。
Figure BSA00000257256600152
1H NMR(CD3COCD3)：δ8.09(d，J＝7.9Hz，1H)，7.95(d，J＝8.3Hz，1H)，7.67(m，3H)，7.56(t，J＝7.9Hz，1H)，7.53-7.48(m，3H).19F NMR(CDCl3)：δ-55.1(s，3F).13C NMR(CDCl3)：δ151.1，150.3(q，J＝2.2Hz)，133.2，132.1，130.0，129.5(q，J＝1.5Hz)，128.9，128.0，127.2，126.0，125.1，121.8(q，J＝266Hz)，114.3(q，J＝4.4Hz)，112.0(q，J＝40.3Hz).

Claims (4)

1.一种对杂环化合物进行三氟甲基化的方法，其特征是利用金属还原三氟甲基芳基锍盐产生三氟甲基金属配合物，然后与卤素取代的杂环化合物反应2～30h生成三氟甲基化的杂环化合物；
所述的三氟甲基化反应是在极性有机溶剂中和0～120℃，除水除氧或不除水不除氧的条件下进行的；所述的金属与锍盐的摩尔比为(0.1～5)∶1；所述的锍盐与卤代杂环化合物的摩尔比为(1～5)∶1；所述的极性有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺，N，N-二甲基乙酰胺、四氢呋喃、二甲亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、六甲基磷酰三胺或1，4-二氧六环中的至少一种；
所述的金属选自Cu、Zn、Mg、Ni、Mn、Fe、Hg、Cd、Pd或Ag；
所述的三氟甲基芳基锍盐为
Figure FSB00001056479400011
Figure FSB00001056479400012
其中R1和R2分别选自H、F、Cl、CH3、OCF3、NO2或OCH3；X为SbF6或OTf；R1和R2分别位于硫原子的邻位或对位，并且当R1、R2为NO2时，R1和R2位于硫原子的间位；R3和R4分别选自H、NO2或[SO3]-，Y为BF4或OTf；R5为苯基或环丙基；Tf为三氟甲磺酰基：
所述的杂环化合物为含杂原子的五到十二元杂环化合物或取代基R6取代的含杂原子的五到十二元杂环化合物，所述的杂原子为N、O、S、P、As、Se或B，所述的取代基R6是上述含杂原子的五到十二元杂环化合物的芳香环上的单取代、二取代、三取代或四取代的如下基团：卤素、苯基、苯并基、三苯基甲基、C1～C6的烷基、C1～C4的烷氧基或COOCMe3，取代基R6位于上述含杂原子的五到十二元杂环化合物的芳香环上任意的H的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的卤素取代的杂环化合物是由相应的杂环化合物经卤化反应制备的，所用的卤化试剂为I2、Br2、ICl、NIS、NBS、KI或者HIO3与KI；卤化反应所用的有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙腈或1，4-二氧六环中至少一种，卤化反应所用的温度为-20～100℃，所用的杂环化合物与卤化试剂的投料比为1∶(1～5)，反应时间为0.1～30h。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的杂环化合物为ArH，所述的卤素取代的杂环化合物为ArX；X为碘原子或溴原子；所述的三氟甲基化的杂环化合物为ArCF3；所述的Ar代表如下基团或取代基R6取代的如下基团：
Figure FSB00001056479400021
其中R6如权利要求1所述。
4.据权利要求1所述的方法，其特征是所述的Ar代表
Figure FSB00001056479400025
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