CN112174761B - 一种氟化方法 - Google Patents
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Abstract
为克服现有用于制备酰氟、磺酰氟、磷酰氟类化合物的氟化试剂存在成本较高和稳定性低的问题，本发明提供了一种氟化方法，包括以下操作步骤：在底物中加入氟化试剂，所述氟化试剂包括阳离子M和阴离子，所述阴离子选自如下所示的全氟多醚链羧酸阴离子中的一种或多种：CF3(OCF2)nCO2 ‑其中，n选自1～10；所述底物包括羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物及膦氧化合物；进行氟化反应得到酰氟、磺酰氟、磷酰氟类产物。本发明提供的氟化方法采用了全氟多醚链羧酸盐作为氟化试剂，实现了羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物的脱羟基氟化反应及膦氧化合物的氟化反应，产物收率较高，且对不同底物具有较好的普适性。
Description
技术领域
本发明属于氟化技术领域，具体涉及一种氟化方法。
背景技术
酰氟(-COF)、磺酰氟(-SO2F)及磷酰氟类化合物(-POF)是有机合成领域中重要的合成砌块，在合成、材料及生物领域有着诸多应用。其中，酰氟作为合成中的关键合成砌块，已被用作各种亲核分子的酰化试剂，可以由碳氟键(C-F)高效转化为碳碳键、碳氧键、碳氮键及碳硫键等。氟磺酰基作为第二代点击化学(SuFEx Click Chemistry)的关键基团，在材料化学、药物化学、有机合成化学中扮演着越来越重要的角色。磷酰氟类化合物是一类具有较高生物活性的化合物，在生物领域中有着广泛的应用。从来源广泛、廉价易得的羧酸、磺酸及磷酸类化合物出发，通过脱氧氟化反应将氟原子引入有机分子从而构建酰氟(-COF)、磺酰氟(-SO2F)及磷酰氟类化合物(-POF)，被视为合成该类化合物最有效的方法之一。
对于羧酸类底物脱氧氟化反应，已报道的脱氧氟化试剂包括：较早报道的毒性较高的SeF4/吡啶络合物或者三聚氟氰[J.Am.Chem.Soc.,1960,82,543.]；热稳定性较差的液体氟化试剂N,N-二乙基氨基三氟化硫(DAST)[J.Org.Chem.,1975,40,574.]以及其相似结构的氟化试剂双(甲氧基乙基)氨基三氟化硫(Deoxo-Fluor)[Chem.Commun.,1999,215.]；以及提供较高安全性但提供的反应性和产率却大为下降的多种其他经设计的氟化剂—N,N-二乙基氨基二氟化硫四氟硼酸盐(XtalFluor)[Org.Lett.,2009,11,21.]、苯基三氟化硫(Fluolead)[J.Am.Chem.Soc.,2010,132,51.]；另一类主要的α-氟胺脱氧氟化试剂四甲基氟代脲六氟磷酸酯(TFFH)[J.Am.Chem.Soc.,1995,117,5401.]及N,N-二乙基-1,1,2,3,3,3-六氟丙胺(Ishikawa’s reagent)[J.Am.Chem.Soc.,1982,104,7374.]，反应过程中产生脲基类副产物；以及近年来报道的固体试剂四甲基三氟硫化胺[(Me4N)SCF3][Org.Lett.2017,19,5740.]。
对于磺酸类底物脱氧氟化反应，已报道的脱氧氟化试剂包括：较早报道的需要在压力下使用的高毒性气体四氟化硫(SF4)[J.Am.Chem.Soc.,1960,82,543.]；热稳定性较差的液体氟化试剂N,N-二乙基氨基三氟化硫(DAST)[J.Org.Chem.,1975,40,574.]；以及另一类主要的α-氟胺脱氧氟化试剂N,N-二甲基四氟乙胺[J.Fluorine Chem.,2001,109,25.]。
对于磷酸及膦氧化合物类底物的脱氧氟化反应，已报道的脱氧氟化试剂包括：较早报道的需要在压力下使用的高毒性气体四氟化硫(SF4)[J.Am.Chem.Soc.,1960,82,543.]；热稳定性较差的液体氟化试剂N,N-二乙基氨基三氟化硫(DAST)[J.Org.Chem.,1975,40,574.]；毒性较高的三聚氟氰[J.Am.Chem.Soc.,1960,82,543.]；反应活性较为活泼的二氟化氙(XeF2)[J.Fluorine Chem.1994,66,233.]；以及亲电氟化试剂Selectfluor和高价碘试剂(二氟碘)甲苯(p-TolIF2)[TetrahedronLett.2018,59,2965；J.Org.Chem.2016,81,10043.]。
总体而言，但是这些脱氧氟化试剂大多成本较高，或是稳定性较低，在工业大规模化使用中存在一定的风险。
发明内容
针对现有用于制备酰氟、磺酰氟、磷酰氟类化合物的氟化试剂存在成本较高和稳定性低的问题，本发明提供了一种氟化方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：
本发明提供了一种氟化方法，包括以下操作步骤：
在底物中加入氟化试剂，所述氟化试剂包括阳离子M和阴离子，所述阴离子选自如下所示的全氟多醚链羧酸阴离子中的一种或多种：
CF3(OCF2)nCO2 -
其中，n选自1～10；
所述底物包括羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物及膦氧化合物；
进行氟化反应得到酰氟、磺酰氟、磷酰氟类产物。
可选的，所述阳离子M选自金属离子或铵根离子。
可选的，所述阳离子M选自钾离子、钠离子、铯离子和铵根离子。
可选的，所述氟化试剂包括CF3OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2NH4中的一种或多种。
可选的，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.25～2。
可选的，所述氟化反应在有机溶剂体系中进行。
可选的，所述氟化反应的反应温度为50℃～150℃。
可选的，当底物选自羧酸化合物时，所述氟化反应在有机溶剂中进行，反应温度为50℃～135℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～2。
可选的，当底物选自羧酸化合物时，有机溶剂选自有机极性溶剂，反应温度为80℃～135℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：1～2。
可选的，当底物选自磺酸化合物时，所述氟化反应在有机溶剂中进行，反应温度为120℃～150℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～2。
可选的，当底物选自磺酸化合物时，反应温度为135℃～150℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.75～1。
可选的，当底物选自磷酸化合物时，所述氟化反应在有机溶剂中进行，反应温度为50℃～90℃，反应时间为1～12h，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.25～0.75。
可选的，当底物选自磷酸化合物时，有机溶剂选自N,N-二甲基丙烯基脲、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和四氢呋喃中的一种或多种，反应温度为65℃～90℃，反应时间为1～2h，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～0.75。
可选的，当底物选自膦氧化合物时，所述氟化反应在有机溶剂中进行，反应温度为50℃～110℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～1.5。
可选的，当底物选自膦氧化合物时，有机溶剂选自N,N-二甲基丙烯基脲、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和乙腈中的一种或多种，反应温度为60℃～100℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.75～1.5。
可选的，所述氟化反应后，加入水进行混合反应。
可选的，所述氟化反应前，加入水共同反应，其中底物和水的摩尔比例为1：0～1.5。
根据本发明提供的技术方案，采用全氟多醚链羧酸盐作为氟化试剂，实现了羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物的脱羟基氟化反应及膦氧化合物的氟化反应，得到酰氟、磺酰氟、磷酰氟类产物，且本发明提供的氟化试剂对于大部分羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物及膦氧化合物类底物都能够以优秀的产率得到氟化的目标产物，反应的官能团容忍性也较高，对于携带不同官能团的底物也能得到较好的产率。
在本发明的保护范围之内，上述可选的技术特征之间可以相互组合，从而构成新的技术方案。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种氟化方法，包括以下操作步骤：
在底物中加入氟化试剂，所述氟化试剂包括阳离子M和阴离子，所述阴离子选自如下所示的全氟多醚链羧酸阴离子中的一种或多种：
CF3(OCF2)nCO2 -
其中，n选自1～10；
所述底物包括羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物及膦氧化合物；
进行氟化反应得到酰氟、磺酰氟、磷酰氟类产物。
采用全氟多醚链羧酸盐作为氟化试剂，实现了羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物的脱羟基氟化反应及膦氧化合物的氟化反应，得到酰氟、磺酰氟、磷酰氟类产物，且本发明提供的氟化试剂对于大部分羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物及膦氧化合物类底物都能够以优秀的产率得到氟化的目标产物，反应的官能团容忍性也较高，对于携带不同官能团的底物也能得到较好的产率。
在一些实施例中，所述阳离子M选自金属离子或铵根离子。
在优选的实施例中，所述阳离子M选自碱金属离子或铵根离子。
在更优选的实施例中，所述阳离子M选自钾离子、钠离子、铯离子和铵根离子。
在一些实施例中，所述氟化试剂包括CF3OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2NH4中的一种或多种。
需要说明，上述氟化试剂仅是本发明的优选示例，并不用于限制本发明。
在优选的实施例中，所述氟化试剂选自CF3OCF2OCF2CO2K。
所述氟化试剂可通过现有的制备方法制备得到：
例如，在一些实施例中，可通过全氟多醚链羧酸酯与碱反应制备得到本发明提供的全氟多醚链羧酸盐。
在一些实施例中，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.25～2。
在一些实施例中，所述氟化反应在有机溶剂体系中进行。
在一些实施例中，所述氟化反应的反应温度为50℃～150℃。
在一些实施例中，当底物选自羧酸化合物时，所述氟化反应在有机溶剂中进行，反应温度为50℃～135℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～2。
在优选的实施例中，当底物选自羧酸化合物时，有机溶剂选自有机极性溶剂，反应温度为80℃～135℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：1～2。
经过大量实验验证，当采用羧酸化合物作为氟化反应的底物时，该氟化反应的收率对于溶剂的极性、反应温度和氟化试剂的摩尔比例改变均较为敏感，当采用极性较高的有机溶剂，且反应温度和氟化试剂的摩尔比例在上述范围时，能够有效提高酰氟类产物的产率，而溶剂的极性过低、反应温度过低或氟化试剂添加过少均不利于产率的提高。
在一些实施例中，当底物选自磺酸化合物时，所述氟化反应在有机溶剂中进行，反应温度为120℃～150℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～2。
在更优选的实施例中，当底物选自磺酸化合物时，反应温度为135℃～150℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.75～1。
经过验证，当采用磺酸化合物作为氟化反应的底物时，氟化反应受温度影响较大，尤其是，当温度低于120℃时，基本没有磺酰氟类产物，说明反应温度过低，会导致大量的氟化试剂剩余，分解不完全，影响反应产率；当反应温度处于135℃～150℃时具有较高的产率。同时，过高或过低的氟化试剂添加均不利于氟化反应产率的提高。
在一些实施例中，当底物选自磷酸化合物时，所述氟化反应在有机溶剂中进行，反应温度为50℃～90℃，反应时间为1～12h，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.25～0.75。
在优选的实施例中，当底物选自磷酸化合物时，有机溶剂选自N,N-二甲基丙烯基脲、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和四氢呋喃中的一种或多种，反应温度为65℃～90℃，反应时间为1～2h，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～0.75。
对于采用磷酸化合物作为底物的氟化反应，反应温度对于反应所需的时间影响较大，当反应温度在65℃及以上时，只需反应2个小时或以内即可得到97％以上的产率，故该氟化反应通过控制反应温度可极大地缩短反应耗时，对于反应效率的提高极其明显。
在一些实施例中，当底物选自膦氧化合物时，所述氟化反应在有机溶剂中进行，反应温度为50℃～110℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～1.5。
在优选的实施例中，当底物选自膦氧化合物时，有机溶剂选自N,N-二甲基丙烯基脲、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和乙腈中的一种或多种，反应温度为60℃～100℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.75～1.5。
对于采用膦氧化合物作为底物的氟化反应，对于溶剂的极性要求较高，故优选高极性的N,N-二甲基丙烯基脲、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺以及相对较弱极性的乙腈作为溶剂进行反应，能够有效提高产率，同时，反应温度过高或过低均不利于磷酰氟类产物的生成，尤其是当反应温度过高时，副产物的含量也随之提高，综合比较，将反应温度控制在60℃～100℃能够得到较好的收率。
同时，发明人在实验中偶然发现，上述膦氧化合物作为底物的氟化反应产物中磷酰氟类产物的比例较低，且含有大量的副产物，而在进行水洗后，萃取打谱，反应产率得到了极大的提高，且副产物的检测吸收峰消失，说明反应过程中产生的副产物可能与水反应生成所需的磷酰氟类产物。
因此，在优选实施例中，所述氟化反应后，加入水进行混合反应。
上述添加的水可以是额外添加的水，也可以是水洗操作中加入的水，加入水的量应大于或等于使副产物转化为磷酰氟类产物所需的水量。
基于上述发现，发明人进行进一步调整，发现在反应时加入水也能够促使副产物转化为磷酰氟类产物，且反应中水的添加量也会影响产率，如水的添加量过少，则副产物难以全部转化，如水的添加量过多，则过量的水直接与反应释放的氟光气反应，影响产物产率。
因此，在优选实施例中，所述氟化反应前，加入水共同反应，其中底物和水的摩尔比例为1：0～1.5。
相对于现有的氟化方法，本发明提供的氟化方法具有以下优点：
1.该氟化方法可以分别实现羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物及膦氧化合物来构建酰氟(-COF)、磺酰氟(-SO2F)及磷酰氟类化合物(-POF)，反应高效，应用广泛；
2.全氟多醚链羧酸盐作为工业中的联产产品，可大规模生产，廉价易得，相比较现有的大多氟化试剂而言成本相对较低；
3.全氟多醚链羧酸盐作为一种的固体氟化试剂，稳定性好，操作简便；
4.全氟多醚链羧酸盐在反应体系内加热分解放出氟光气，该氟化试剂可以作为少量制备氟光气的一种途径。
以下通过全氟多醚链羧酸盐的合成实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例1
本实施例以CF3OCF2OCF2CO2K为例说明本发明提供的全氟多醚链羧酸盐的制备方法，包括以下操作：
于500mL单颈瓶中加入CF3OCF2OCF2CO2C2H5(54.8g,0.2mol)以及150mL乙醇，另外取KOH(10.1g，0.18mol)溶于10mL水中，用注射器逐滴滴加KOH水溶液到单颈瓶中，滴加完毕后剧烈搅拌，室温反应过夜。反应结束后减压除去溶剂，并在50℃加热的条件下用油泵抽过夜除水，得到55.7 g白色固体CF3OCF2OCF2CO2K。
具体反应式如下：
以下通过羧酸化合物的氟化反应实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例2
本实施例用于说明本发明公开的氟化方法，包括以下操作步骤：
于10mL干燥后的史莱克管中称取羧酸底物4-1a(0.2mmol,1.0equiv)以及氟化试剂CF3OCF2OCF2CO2K(0.2mmol,1.0equiv)，抽换氮气三次，于氮气保护下加入无水乙腈1mL，反应温度为80℃，反应1h。反应结束后冷却至室温得到反应产物，通过硅胶塞过滤纯化反应产物，用石油醚/乙酸乙酯(150ml；20∶1～5∶1，v∶v)的混合物洗涤硅胶塞，滤液旋干溶剂即得到最终产物4-2a。
具体反应式如下：
实施例3～8
实施例3～8用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例2的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表1中的溶剂。
采用表1中的反应温度。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例3～8的产率，并将测试结果填入表1。
表1
由表1结果可知，反应产率和溶剂关系密切，主要表现为氟化试剂的分解能力不同，在DMF(N,N-二甲基甲酰胺)，CH3CN(乙腈)等大极性溶剂中，试剂分解较为彻底，在羧酸脱氧氟化反应中产率较高，接近当量反应。对于THF(四氢呋喃)，EA(乙酸乙酯)，DCM(二氯甲烷)等相对极性低的溶剂中，大量的氟化试剂剩余，分解不完全。而对于DME(乙二醇二甲醚)溶剂产率也相对较高，可能是由于溶剂本身结构与氟化试剂的氟醚链段结构类似，溶解性较好利于其分解。
实施例9～14
实施例9～14用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例2的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表2中的溶剂。
采用表2中的反应温度。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例9～14的产率，并将测试结果填入表2。
表2
由表2的测试结果发现，反应在80摄氏度以上可以得到优秀的产率，反应温度过低，会导致大量的氟化试剂剩余，分解不完全，影响反应产率。
实施例15～18
实施例15～18用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例2的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表3中的溶剂。
采用表3中的羧酸底物和氟化试剂的摩尔比率。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例15～18的产率，并将测试结果填入表3。
表3
由表3的测试结果发现，随着氟化试剂的添加量增大，产率也随之增长，氟化当试剂在1当量及以上时，反应几乎可以以当量产率得到目标产物，说明该氟化反应较为高效。
实施例19～26
实施例19～26用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例2的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表4中的氟化试剂。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例19～26的产率，并将测试结果填入表4。
表4
由表4的结果可知，采用不同的全氟多醚链羧酸盐作为氟化试剂时，对于钾盐而言，n为1～5，均可以以良好到优秀的产率得到目标产物，对于铵盐、钠盐、铯盐均可以以优秀的产率得到目标产物。从铵盐的混合物出发，也可以以71％的收率得到目标产物。
实施例27～49
实施例27～49用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例2的大部分操作步骤，其不同之处在于：
羧酸底物和氟化试剂的添加量均为0.3 mmol。
采用表5中酰氟类产物(4-2a～2w)所对应的羧酸底物。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例27～49的产率，并将测试结果填入表5。
表5
由表5结果可知，本发明提供的氟化反应对于绝大多数羧酸类底物都是适用的，且产率非常优异。对于芳基羧酸类底物(4-2a～2j)，反应的官能团容忍性较好，对于甲氧基、氰基、烯烃、炔烃、溴及碘(4-2c～2j)等均可以以中等到优秀的产率得到目标产物。值得一提的是，对于硝基类底物(4-2h)也可以以75％的分离收率得到目标产物。反应对于烷基羧酸(4-2i～2l)反应效果也是非常优异的，对于4-甲氧基肉桂酸(4-2k)可以以91％的收率得到目标产物。对于位阻较大的1-金刚烷羧酸(4-2n)反应产率可以达到94％。
进一步考察了该氟化反应在杂环化合物合成的应用，反应对于绝大多数杂环类底物都是可以适用的，例如苯并二噁烷、吡咯、吲哚、苯并呋咱及吡唑等(4-2m～2q)杂环均可以以中等到良好的产率得到目标产物。
进一步选择了一些药物分子，考察该氟化反应的实用性。对于香豆素(4-2t)的衍生物及甾体类分子，均可以以良好到优秀的产率得到目标产物，同时对于药物分子布洛芬(4-2u)，可以以86％的分离收率得到目标产物。值得一提是反应产物的分离纯化方法非常简单，仅仅通过简单地硅胶过滤就可以得到产物，这在工业放大生产过程中是非常有利的。
以下通过磺酸化合物的氟化反应实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例50
本实施例用于说明本发明公开的氟化方法，包括以下操作步骤：
于10mL干燥后的史莱克管中于手套箱中，称取磺酸底物4-7(0.4mmol,1.0equiv)以及氟化试剂CF3OCF2OCF2CO2K(0.35mmol,0.88equiv)，加入无水N,N-二甲基甲酰胺(DMF)2mL，反应于135℃下反应2h。反应结束后冷却至室温过滤得到反应产物，反应产物加入水15mL，并加入15mL乙酸乙酯(或者二氯甲烷)萃取三次，分层，收集有机相，合并有机相，饱和食盐水洗一次，无水Na2SO4干燥，浓缩，通过硅胶柱层析提纯得到最终产物。
具体反应式如下：
实施例51～56
实施例51～56用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例50的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表6中的磺酸底物和氟化试剂的摩尔比率。
采用表6中的反应温度。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例51～56的产率，并将测试结果填入表6。
表6
由表6可知，反应在120℃以下没有产物，反应温度过低，会导致大量的氟化试剂剩余，分解不完全，影响反应产率。在135℃时可以达到62％的产率。
实施例57～61
实施例57～61用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例50的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表7中的磺酸底物和氟化试剂的摩尔比率。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例57～61的产率，并将测试结果填入表7。
表7
由表7可知，0.88当量的氟化试剂CF3OCF2OCF2CO2K在135℃的条件下产率最高，可以达到81％。氟化试剂用量过高及过低均不利于反应的进行。
实施例62～69
实施例62～69用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例50的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表8中的氟化试剂。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例62～69的产率，并将测试结果填入表8。
表8
| 组别 | 氟化试剂 | 收率(％) |
| 实施例62 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>K | 33 |
| 实施例63 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>K | 72 |
| 实施例64 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>K | 54 |
| 实施例65 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>K | 21 |
| 实施例66 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>NH<sub>4</sub> | 56 |
| 实施例67 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>Na | 80 |
| 实施例68 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>Cs | 73 |
| 实施例69 | CF<sub>3</sub>(OCF<sub>2</sub>)<sub>n</sub>CO<sub>2</sub>NH<sub>4</sub>(n＝1～10)(混合物) | 12 |
由表8可知，采用不同的全氟多醚链羧酸盐作为氟化试剂时，对于钾盐而言，n为1～5，均可以以中等的产率得到目标产物，对于铵盐、钠盐、铯盐均可以以良好的产率得到目标产物。从铵盐的混合物出发，也可以以12％的收率得到目标产物。
实施例70～75
实施例70～75用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例50的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表9中磺酰氟类产物(4-8a～8f)所对应的磺酸底物。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例70～75的产率，并将测试结果填入表9。
表9
由表9可知，由于磺酸类底物大多含有水，该反应对水及其敏感，所以所有底物在进行反应之前均经过了除水处理，反应对于大多底物均可以适用，大多可以以中等到良好的收率得到目标产物。反应不仅对芳基磺酸(4-8a～8d)可以适用，对于烷基磺酸同样可以适用，樟脑磺酸(4-8f)也可以以73％的分离收率得到目标产物。
以下通过磷酸化合物的氟化反应实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例76
本实施例用于说明本发明公开的氟化方法，包括以下操作步骤：
于10mL干燥后的史莱克管中称取磷酸底物4-3a(0.2mmol,1.0equiv)以及氟化试剂CF3OCF2OCF2CO2K(OC2K)(0.11mmol,0.55equiv)，抽换氮气三次，于氮气保护下加入无水DMF 1mL，反应于80℃下反应1h。反应结束后冷却至室温过滤得到反应产物，反应产物加入水15mL，并加入15mL乙酸乙酯(或者二氯甲烷)萃取三次，分层，收集有机相，合并有机相，饱和食盐水洗一次，无水Na2SO4干燥，浓缩，通过硅胶柱层析提纯得到最终产物。
具体反应式如下：
实施例77～82
实施例77～82用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例76的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表10中的溶剂。
采用表10中的磷酸底物和氟化试剂的摩尔比率。
采用表10中的反应温度。
采用表10中的反应时间。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例77～82的产率，并将测试结果填入表10。
表10
由表10可知，反应产率和溶剂关系密切，主要表现为氟化试剂的分解能力不同，在DMPU、DMAc、DMF这类强极性溶剂中，反应放出氟光气的效率相对较快，反应较为迅速，可以得到接近当量的产率。在乙腈和四氢呋喃中也能达到良好的产率，而对于乙酸乙酯溶剂，反应效果较差。
实施例83～86
实施例83～86用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例76的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表11中的磷酸底物和氟化试剂的摩尔比率。
采用表11中的反应温度。
采用表11中的反应时间。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例83～86的产率，并将测试结果填入表11。
表11
由表11可知，当氟化试剂在0.5当量及以上时反应几乎可以以当量产率得到目标产物，也就是当试剂完全分解放出氟光气的量在1当量及以上时，反应基本可以以当量的收率得到目标产物。
实施例87～95
实施例87～95用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例76的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表12中的反应温度。
采用表12中的反应时间。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例87～95的产率，并将测试结果填入表12。
表12
由表12可知，反应在80℃以上反应一个小时，就可以以接近当量的氟谱收率得到目标产物，故该氟化反应通过控制反应温度可极大地缩短反应耗时，对于反应效率的提高极其明显。
实施例96～103
实施例96～103用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例76的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表13中的氟化试剂。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例96～103的产率，并将测试结果填入表13。
表13
由表13可知，采用不同的全氟多醚链羧酸盐作为氟化试剂时，对于钾盐而言，n为1～5，均可以以优秀的产率得到目标产物，对于铵盐、钠盐、铯盐均可以以优秀的产率得到目标产物。从铵盐的混合物出发，也可以以84％的收率得到目标产物。
实施例104～111
实施例104～111用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例76的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表14中磷酰氟类产物(4-3a～3h)所对应的磷酸底物。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例104～111的产率，并将测试结果填入表14。
表14
由表14可知，磷酸脱氧氟化反应非常高效，对于绝大多数底物均可以以良好到优秀的产率得到目标产物。反应对于官能团的容忍性一般，对于普通的甲基、甲氧基、叔丁基等官能团均可以以良好到优秀的产率得到目标产物。反应对于烷基取代的磷酸底物(4-3f)也可以使用，可以以87％的分离收率得到目标产物。同时，对于底物含有两个膦羟基的底物，可以得到磷原子连接两个氟原子的产物(4-3e)。
以下通过膦氧化合物的氟化反应实施例对本发明进行进一步的说明。
实施例112
本实施例用于说明本发明公开的氟化方法，包括以下操作步骤：
于10mL干燥后的史莱克管中称取膦氧化合物4-5a(0.2mmol,1.0equiv)以及氟化试剂CF3OCF2OCF2CO2K(OC2K)(0.2mmol,1.0equiv)，抽换氮气三次，于氮气保护下加入无水DMF 1mL，反应于80℃下反应2h。反应结束后冷却至室温过滤得到反应产物，反应产物加入水15mL，并加入15mL乙酸乙酯(或者二氯甲烷)萃取三次，分层，收集有机相，合并有机相，饱和食盐水洗一次，无水Na2SO4干燥，浓缩，通过硅胶柱层析提纯得到最终产物。
具体反应式如下：
实施例113～119
实施例113～119用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例112的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表15中的溶剂。
采用表15中的膦氧底物和氟化试剂的摩尔比率。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例113～119的产率，并将测试结果填入表15。
表15
由表15可知，反应在DMPU、DMAc、DMF等强极性溶剂中有中等左右产率，在乙腈溶液中有16％左右的产率，而在THF、EA等溶剂中几乎看不到产物。
实施例120～123
实施例120～123用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例112的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表16中的反应时间。
采用表16中的膦氧底物和氟化试剂的摩尔比率。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例120～123的产率，并将测试结果填入表16。
表16
由表16可知，随着氟化试剂用量的增多，反应产率越高。
同时，在反应产物的氟谱中可以明显地观测到P-F键形成的副产物，化学位移在-44ppm。
实施例124～128
实施例124～128用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例112的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表17中的反应温度。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例124～128的产率，并将测试结果填入表17。
表17
由表17可知，反应随着温度的提高反应产率先提高后降低，并且从氟谱上可以观测到随着反应温度的提高，副产物是不断增多的。
在处理反应的过程中(实施例127)，偶然发现水洗反应体系，萃取后打谱，反应产率从25％提高到72％，而且前面观测到氟谱中的副产物的峰消失，说明反应过程中生成的副产物可能与水反应生成终产物。
以下通过实施例进一步筛选了水对膦氧底物氟化反应的影响。
实施例129～135
实施例129～135用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例112的大部分操作步骤，其不同之处在于：
在反应前或在反应后加入水。
采用表18中的膦氧底物和水的摩尔比率。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例129～135的产率，并将测试结果填入表18。
表18
由表18可知，当在反应前直接加入水在0.5当量到1当量时，反应可以以良好的收率得到目标产物，随着水用量的增多，反应产率下降，这是由于过量的水直接与试剂分解放出的氟光气直接反应。实施例135在反应结束后直接加入1mL的水搅拌半个小时，反应产率可以达到85％。
实施例136～143
实施例136～143用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例112的大部分操作步骤，其不同之处在于：
反应前加入纯水(0.15mmol,0.75equiv)。
采用表19中的氟化试剂。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例136～143的产率，并将测试结果填入表19。
表19
| 组别 | 氟化试剂 | 收率(％) |
| 实施例136 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>K | 45 |
| 实施例137 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>K | 67 |
| 实施例138 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>K | 55 |
| 实施例139 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>K | 23 |
| 实施例140 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>NH<sub>4</sub> | 77 |
| 实施例141 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>Na | 82 |
| 实施例142 | CF<sub>3</sub>OCF<sub>2</sub>OCF<sub>2</sub>CO<sub>2</sub>Cs | 84 |
| 实施例143 | CF<sub>3</sub>(OCF<sub>2</sub>)<sub>n</sub>CO<sub>2</sub>NH<sub>4</sub>(n＝1～10)(混合物) | 12 |
由表19可知，采用不同的全氟多醚链羧酸盐作为氟化试剂时，对于钾盐而言，n为1～5，均可以以中等到良好的产率得到目标产物，对于铵盐、钠盐、铯盐均可以以良好的产率得到目标产物。从铵盐的混合物出发，也可以以12％的收率得到目标产物。
实施例144～148
实施例144～148用于说明本发明公开的氟化方法，包括实施例112的大部分操作步骤，其不同之处在于：
采用表20中磷酰氟类产物(4-6a～6e)所对应的膦氧底物。
对反应产物进行氟谱分析以确定实施例144～148的产率，并将测试结果填入表20。
表20
由表20可知，相比较于磷酸的脱氧氟化反应，膦氧化物的直接氟化反应产率相对较低，大多数底物可以以中等到良好的收率得到目标产物。反应对于萘基、甲基以及叔丁基都是可以兼容的，均可以以中等的产率得到目标产物。
对上述实施例得到的氟化产物(4-2a～2w、4-8a～8f、4-3a～3h、4-6a～6e)进行核磁共振氢谱、核磁共振氟谱和核磁共振磷谱测试，得到的测试结果如下所示：
1-naphthoyl fluoride(4-2a):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ9.02(d,J＝8.8,1H),8.34(d,J＝7.2,1H),8.16(d,J＝8.0,1H),7.93(d,J＝8.8,1H),7.71(m,1H),7.61(m,1H),7.55(t,J＝7.6Hz,1H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ29.9.
benzoyl fluoride(4-2b):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.04(d,J＝8.0Hz,2H),7.70(t,J＝7.6Hz,1H),7.58–7.47(m,2H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ18.0.
4-cyanobenzoyl fluoride(4-2c):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.17(d,J＝8.2Hz,2H),7.85(d,J＝7.9Hz,2H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ20.2.
4-methoxybenzoyl fluoride(4-2d):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.94(d,J＝8.9Hz,2H),6.94(d,J＝8.3Hz,2H),3.86(s,3H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ15.7.
4-bromobenzoyl fluoride(4-2e):1H NMR1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.90(d,J＝8.5Hz,2H),7.68(d,J＝7.6Hz,2H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ18.4.
2,6-dimethoxybenzoyl fluoride(4-2f):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.41(t,J＝8.5Hz,1H),6.58(d,J＝8.5Hz,2H),3.87(s,6H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ53.6.
benzoyl fluoride(4-2g):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.98(d,J＝7.2Hz,1H),7.70–7.60(m,2H),7.52(ddd,J＝17.4,11.0,2.1Hz,1H),7.40(m,1H),5.73(dd,J＝17.4,1.2Hz,1H),5.47(dd,J＝11.0,1.2Hz,1H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ30.5.
2-bromo-5-nitrobenzoyl fluoride(4-2h):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.80(d,J＝2.7Hz,1H),8.33(dd,J＝8.8,2.7Hz,1H),8.03(dd,J＝8.8,1.3Hz,1H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ32.4.
4-iodobenzoyl fluoride(4-2i):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.91(d,J＝9.5Hz,2H),7.73(d,J＝8.4Hz,2H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ18.3.
3-chloro-4-(trifluoromethyl)benzoyl fluoride(4-2j):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.16(s,1H),8.09–8.01(m,1H),7.92–7.85(m,1H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ20.6(s,1F),-63.6(s,3F).
8-bromooctanoyl fluoride(4-2k):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ3.39(t,J＝6.8Hz,2H),2.49(t,J＝7.3Hz,2H),1.84(m,2H),1.66(m,2H),1.49–1.26(m,6H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ45.3.
undec-10-ynoyl fluoride(4-2l):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ2.48(td,J＝7.4,1.1Hz,2H),2.16(td,J＝7.0,2.7Hz,2H),1.92(t,J＝2.6Hz,1H),1.65(m,2H),1.57–1.44(m,2H),1.43–1.24(m,8H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ45.3.
(E)-3-(4-methoxyphenyl)acryloyl fluoride(4-2m):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.76(d,J＝15.9Hz,1H),7.50(d,J＝8.8Hz,2H),6.93(d,J＝8.8Hz,2H),6.19(dd,J＝15.9,7.3Hz,1H),3.85(s,3H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ24.3.
(3r,5r,7r)-adamantane-1-carbonyl fluoride(4-2n):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ2.10–2.00(m,3H),1.95(m,6H),1.82–1.64(m,6H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ23.8.
2,3-dihydrobenzo[b][1,4]dioxine-2-carbonyl fluoride(4-2o):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.06–6.88(m,4H),5.06(q,J＝3.4Hz,1H),4.46(m,2H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ28.1(d,J＝4.1Hz).
1-methyl-1H-pyrrole-2-carbonyl fluoride(4-2p):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.10(s,1H),6.98(d,J＝2.4Hz,1H),6.20(dd,J＝4.2,2.5Hz,1H),3.92(s,3H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ17.6.
1-methyl-1H-pyrrole-2-carbonyl fluoride(4-2q):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.73(d,J＝8.2Hz,1H),7.50–7.37(m,3H),7.21(t,J＝7.9Hz,1H),4.05(s,3H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ23.1.
benzo[c][1,2,5]oxadiazole-5-carbonyl fluoride(4-2r):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.75(s,1H),8.08–7.99(m,1H),7.98–7.88(m,1H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ19.5.
4-chloro-3-ethyl-1-methyl-1H-pyrazole-5-carbonyl fluoride(4-2s):1HNMR(400MHz,Chloroform-d)δ4.11(s,3H),2.65(q,J＝7.6Hz,2H),1.24(t,J＝7.6Hz,3H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ29.6.
2-oxo-2H-chromene-3-carbonyl fluoride(4-2t):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.72(s,1H),7.86–7.67(m,2H),7.49–7.36(m,2H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ27.3.
2-(4-isobutylphenyl)propanoyl fluoride(4-2u):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.23(d,J＝8.1Hz,2H),7.16(d,J＝8.1Hz,2H),3.86(q,J＝7.2Hz,1H),2.50(d,J＝7.2Hz,2H),1.88(m,1H),1.60(d,J＝7.2Hz,3H),0.93(d,J＝6.6Hz,6H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ39.2.
4-(N,N-dipropylsulfamoyl)benzoyl fluoride(4-2v):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.16(d,J＝8.0Hz,2H),7.94(d,J＝8.0Hz,2H),3.21–3.03(m,4H),1.54(m,4H),0.85(t,J＝7.4Hz,6H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ20.1.
(4R)-4-((8R,9S,10S,13R,14S,17R)-10,13-dimethyl-3,7,12-trioxohexadecahydro-1H-cyclopenta[a]phenanthren-17-yl)pentanoyl fluoride(4-2w):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ3.00–2.74(m,3H),2.67–1.74(m,16H),1.61(m,1H),1.52–1.15(m,7H),1.07(m,3H),0.85(d,J＝6.6,3H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ45.9.
benzenesulfonyl fluoride(4-8a):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.02(d,J＝8.5Hz,2H),7.79(t,J＝7.5Hz,1H),7.65(t,J＝7.8Hz,2H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ65.9.
4-chlorobenzenesulfonyl fluoride(4-8b):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.95(d,J＝8.7Hz,2H),7.61(d,J＝8.8Hz,2H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ66.4.
4-methylbenzenesulfonyl fluoride(4-8c):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.88(d,J＝8.3Hz,2H),7.41(d,J＝8.1Hz,2H),2.48(s,3H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ66.3.
5,6,7,8-tetrahydronaphthalene-2-sulfonyl fluoride(4-8d):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.73–7.65(m,2H),7.29(d,J＝8.0Hz,1H),2.86(m,4H),1.84(m,4H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ66.2.
((1S)-7,7-dimethyl-2-oxobicyclo[2.2.1]heptan-1-yl)methanesulfonylfluoride(4-8e):1H NMR 1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ3.86(dd,J＝15.2,2.6Hz,1H),3.29(dd,J＝15.2,2.9Hz,1H),2.49–2.30(m,2H),2.18(t,J＝4.6Hz,1H),2.10(m,1H),1.99(m,1H),1.74(m,1H),1.49(m,1H),1.13(s,3H),0.92(s,3H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ64.2.
diphenylphosphinic fluoride(4-3a):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.87–7.76(m,4H),7.64–7.56(m,2H),7.49(m,4H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-75.2(d,J＝1019.3Hz).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ40.9(d,J＝1020.6Hz).
diphenylphosphinic fluoride(4-3b):19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-75.2(dq,J＝1006.6Hz,8.0Hz).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ52.8(d,J＝1008.1Hz).
di(naphthalen-2-yl)phosphinic fluoride(4-3c):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.51(dd,J＝15.3,1.4Hz,2H),7.98–7.89(m,4H),7.89–7.77(m,4H),7.65–7.52(m,4H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-74.8(d,J＝1019.0Hz).31PNMR(162MHz,Chloroform-d)δ41.4(d,J＝1020.6Hz).
di-p-tolylphosphinic fluoride(4-3d):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.70–7.57(m,4H),7.28–7.20(m,4H),2.33(s,6H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-74.6(d,J＝1014.1Hz).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ42.3(d,J＝1015.4Hz).
phenylphosphonic difluoride(4-3e):19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-65.7(d,J＝1099.8Hz).
bis(6-methylheptyl)phosphinic fluoride(4-3f):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ2.14–1.94(m,2H),1.91–1.71(m,2H),1.71–1.50(m,2H),1.27(m,2H),1.23–1.00(m,8H),0.94–0.73(m,18H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-67.8–-74.2(m).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ65.1–71.7(m).
bis(4-methoxyphenyl)phosphinic fluoride(4-3g):1H NMR 1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.78–7.64(m,4H),6.97(m,4H),3.82(s,6H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-72.5(d,J＝1007.3Hz).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ42.0(d,J＝1009.3Hz).
bis(4-(tert-butyl)phenyl)phosphinic fluoride(4-3h):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.81–7.70(m,4H),7.51(dd,J＝8.3,3.5Hz,4H),1.30(s,18H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-74.2(d,J＝1013.3Hz).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ41.7(d,J＝1014.9Hz).
diphenylphosphinic fluoride(4-6a):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.87–7.76(m,4H),7.64–7.56(m,2H),7.49(m,4H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-75.2(d,J＝1019.3Hz).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ40.9(d,J＝1020.6Hz).
di(naphthalen-2-yl)phosphinic fluoride(4-6b):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ8.51(dd,J＝15.3,1.4Hz,2H),7.98–7.89(m,4H),7.89–7.77(m,4H),7.65–7.52(m,4H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-74.8(d,J＝1019.0Hz).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ41.4(d,J＝1020.6Hz).
diphenylphosphinic fluoride(4-6c):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.42(s,2H),7.39(s,2H),7.18(s,2H),2.31(s,12H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-76.0(d,J＝1018.2Hz).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ42.3(d,J＝1019.6Hz).
di-p-tolylphosphinic fluoride(4-6d):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.70–7.57(m,4H),7.28–7.20(m,4H),2.33(s,6H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-74.6(d,J＝1014.1Hz).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ42.3(d,J＝1015.4Hz).
bis(4-(tert-butyl)phenyl)phosphinic fluoride(4-6e):1H NMR(400MHz,Chloroform-d)δ7.81–7.70(m,4H),7.51(dd,J＝8.3,3.5Hz,4H),1.30(s,18H).19F NMR(376MHz,Chloroform-d)δ-74.2(d,J＝1013.3Hz).31P NMR(162MHz,Chloroform-d)δ41.7(d,J＝1014.9Hz).
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (12)
1.一种氟化方法，其特征在于，包括以下操作步骤：
在底物中加入氟化试剂，所述氟化试剂包括阳离子M和阴离子，所述阳离子M选自钾离子、钠离子、铯离子或铵根离子，所述阴离子选自如下所示的全氟多醚链羧酸阴离子中的一种或多种：
CF3(OCF2)nCO2 -
其中，n选自1～10；
所述底物包括羧酸化合物、磺酸化合物、磷酸化合物及膦氧化合物；
进行氟化反应得到酰氟、磺酰氟、磷酰氟类产物；
所述氟化反应在有机溶剂体系中进行；
当底物选自羧酸化合物时，有机溶剂选自有机极性溶剂，所述有机极性溶剂选自N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃、乙酸乙酯或乙二醇二甲醚；
当底物选自磺酸化合物时，反应温度为120℃～150℃；
当底物选自膦氧化合物时，有机溶剂选自N,N-二甲基丙烯基脲、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和乙腈中的一种或多种，若所述氟化反应前加入水共同反应，其中底物和水的摩尔比例为1：0.5～2。
2.根据权利要求1所述的氟化方法，其特征在于，所述氟化试剂包括CF3OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2K、CF3OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Na、CF3OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2Cs、CF3OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2CO2NH4、CF3OCF2OCF2OCF2OCF2OCF2CO2NH4中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的氟化方法，其特征在于，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.25～2。
4.根据权利要求1所述的氟化方法，其特征在于，当底物选自羧酸化合物时，反应温度为50℃～135℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～2。
5.根据权利要求4所述的氟化方法，其特征在于，当底物选自羧酸化合物时，反应温度为80℃～135℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：1～2。
6.根据权利要求1所述的氟化方法，其特征在于，当底物选自磺酸化合物时，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～2。
7.根据权利要求6所述的氟化方法，其特征在于，当底物选自磺酸化合物时，反应温度为135℃～150℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.75～1。
8.根据权利要求1所述的氟化方法，其特征在于，当底物选自磷酸化合物时，反应温度为50℃～90℃，反应时间为1～12h，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.25～0.75。
9.根据权利要求8所述的氟化方法，其特征在于，当底物选自磷酸化合物时，有机溶剂选自N,N-二甲基丙烯基脲、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈和四氢呋喃中的一种或多种，反应温度为65℃～90℃，反应时间为1～2h，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～0.75。
10.根据权利要求1所述的氟化方法，其特征在于，当底物选自膦氧化合物时，反应温度为50℃～110℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.5～1.5。
11.根据权利要求10所述的氟化方法，其特征在于，当底物选自膦氧化合物时，反应温度为60℃～100℃，底物和氟化试剂的摩尔比例为1：0.75～1.5。
12.根据权利要求10所述的氟化方法，其特征在于，所述氟化反应后，加入水进行混合反应。
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| GR01 | Patent grant | ||
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