CN114478609B - 硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法，包括：将三氟甲基化合物和/或多氟烷基化合物，硫酚光催化剂，甲酸盐和有机溶剂混合形成反应混合物；将反应混合物在惰性气体保护下进行光照，使其发生脱氟反应，生成二氟甲基自由基和/或多氟烷基自由基中间产物；将中间产物与不饱和烯烃化合物反应，生成脱氟烷基化产物；或将中间产物与作为氢供体的甲酸盐反应，生成脱氟质子化产物。

Description

硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法
技术领域
本公开涉及化合物合成领域，特别涉及一种硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法。
背景技术
二氟甲基化合物在合成化学和制药工程中是非常有价值的氟化中间体。而目前，在合成二氟甲基化合物的众多方法之中，用光氧化还原催化剂直接选择催化C-F活化三氟甲基以生成相应的二氟甲基自由基是合成二氟甲基化合物的一种有力方法。而三氟乙酰胺、三氟乙酸酯和各种三氟甲基化(杂)芳烃的低成本和普遍性，使C-F活化三氟甲基以生成相应的二氟甲基自由基的这种直接转变更加吸引人们去研究。但是现有技术中，所广泛使用的光催化剂是为贵金属基聚吡啶配合物和π共轭有机染料，具有成本高、对环境造成污染的缺点。
发明内容
有鉴于此，本公开提供一种硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法，以期至少部分的解决上述技术问题。
因此，本公开提供一种硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法，包括：
将三氟甲基化合物和/或多氟烷基化合物，硫酚光催化剂，甲酸盐和有机溶剂混合形成反应混合物；
将上述反应混合物在惰性气体保护下进行光照，使其发生脱氟反应，生成二氟甲基自由基和/或多氟烷基自由基中间产物；
将上述中间产物与不饱和烯烃化合物反应，生成脱氟烷基化产物；
或将上述中间产物与作为氢供体的甲酸盐反应，生成脱氟质子化产物。
根据本公开的实施例，其中，上述三氟甲基化合物和上述多氟烷基化合物的结构式如式(I)和式(II)所示：
R-CF3， 式(I)；
R-CF2CF3， 式(II)；
其中，R基包括以下官能团的任意一种：酰胺基、酯基、芳基或者杂芳基基团，上述官能团任选被选自以下基团的一个或多个取代基取代：芳基邻对位甲基、甲氧基、苯基、酯基、氰基官能团。
根据本公开的实施例，其中，上述硫酚光催化剂中与巯基(-SH)相连的芳基基团包括苯基、萘基、杂芳基，且可以进一步含有取代基，上述取代基包括烷基、卤素、酰基、胺基、烷氧基、酯基、氨基、烷氧基羰基、芳基烷氧基、含苯基的氨基酸结构；以及含有苯基的其他生物分子如雌酮，雄酮结构。
根据本公开的实施例，其中，上述硫酚光催化剂包括以下至少之一：
4-甲氧基苯硫酚，4-甲酸乙酯苯硫酚，3-甲氧基苯硫酚，2-甲氧基苯硫酚，4-甲基苯硫酚，2-萘硫醇，五氟硫酚，4-乙酰氨基苯硫酚，4-氨基苯硫酚，4-(二甲氨基)苯硫酚，2-巯基吡啶，3-巯基喹啉，2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑，2-巯基哌啶，1,4-苯基二硫酚，1,3,5-苯三硫酚。
根据本公开的实施例，其中，上述不饱和烯烃化合物的结构式如式(III)所示：
Figure BDA0003484736200000021
其中，R’基包括烷基、环烷基基团。
根据本公开的实施例，其中，上述甲酸盐包括碱金属甲酸盐、碱土金属甲酸盐和甲酸铝；
上述碱金属甲酸盐包括以下至少之一：
甲酸钠(HCO2Na)、甲酸钾(HCO2K)、甲酸锂(HCO2Li)、甲酸铯(HCO2Cs)；
上述碱土金属甲酸盐包括以下至少之一：
甲酸镁((HCO2)2Mg)、甲酸钙((HCO2)2Ca)。
根据本公开的实施例，其中，上述有机溶剂包括以下至少之一：
N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃。
根据本公开的实施例，其中，上述三氟甲基化合物和/或上述多氟烷基化合物为反应底物；
上述硫酚光催化剂的摩尔用量为上述反应底物的摩尔用量的1％～20％；
上述甲酸盐的摩尔用量为上述反应底物的摩尔用量的100％～400％。
根据本公开的实施例，其中，上述惰性气体包括：氩气、氮气中的任意一种；
光催化反应在室温下进行，上述室温的温度包括：22～30℃；
上述光催化反应的光波长范围包括390nm～467nm；
上述光催化反应时长包括：12h～24h。
作为本公开的另一方面，本公开还提供一种脱氟烷基化产物和/或脱氟质子化产物，利用任一项上述的方法制备得到。
从上述技术方案可以看出，本公开提供的一种硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法具有以下之一的有益效果：
(1)根据本公开的实施例，本公开提供了一种硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法，用硫酚作为光催化剂，在甲酸盐和有机溶剂存在的条件下，当光照射到硫酚催化剂的表面时，可以将其表面的电子激发形成具有强还原性的物质，可以将三氟甲基化合物和/或多氟烷基化合物还原，催化诱导三氟甲基化合物和/或多氟烷基化合物中的C-F断裂，生成二氟甲基自由基和/或多氟烷基自由基中间产物，经脱氟反应后的中间产物与不饱和烯烃进行反应可以生成脱氟烷基化产物；或脱氟反应后的中间产物直接与作为氢供体的甲酸盐反应生成脱氟质子化产物。
(2)本公开的光催化反应条件温和，操作简单，简化了处理手段，符合发展绿色环境友好化学的要求，反应底物的范围以及官能团兼容性具有普适性和较高的化学选择性；并且本公开可以成功的修饰复杂分子的官能团，可用来优化部分药物分子的合成，提高合成效率，降低成本，具有工业合成价值与前景。
附图说明
图1示意性示出了本公开的实施例中硫酚光催化剂的结构图；
图2示意性示出了本公开的实施例中硫酚光催化剂催化三氟甲基化合物和/或多氟烷基化合物生成脱氟烷基化产物和/或脱氟质子化产物的机理图；
图3示意性示出了本公开的一实施例中6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺的1H NMR核磁共振图谱；
图4示意性示出了本公开的一实施例中6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺的13C NMR核磁共振图谱；
图5示意性示出了本公开的一实施例中6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺的19F NMR核磁共振图谱。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开作进一步的详细说明。
相关技术中直接选择C-F活化三氟甲基以生成相应的二氟甲基自由基的合成方法中，所广泛使用的光催化剂是贵金属基聚吡啶配合物和π共轭有机染料，具有成本高、对环境造成污染的缺点。
因此，寻找一种成本低、对环境无污染的光催化剂应用于氟化中间体的催化合成就变得尤为重要了。
发明人发现：阴离子硫酚盐在其激发态有很强的还原电位，可以在广泛的底物中选择性地对三氟甲基化合物及多氟烷基化合物诱导C-F官能化断裂，生成相应的含有二氟甲基化合物以及脱氟烷基化化合物。因而硫酚光催化剂可以作为一种高效、廉价易得的光催化剂用于催化三氟甲基化合物及多氟烷基化合物。
因此，本公开提供一种硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法，包括：
将三氟甲基化合物和/或多氟烷基化合物，硫酚光催化剂，甲酸盐和有机溶剂混合形成反应混合物；
将上述反应混合物在惰性气体保护下进行光照，使其发生脱氟反应，生成二氟甲基自由基和/或多氟烷基自由基中间产物；
将上述中间产物与不饱和烯烃化合物反应，生成脱氟烷基化产物；
或将上述中间产物与作为氢供体的甲酸盐反应，生成脱氟质子化产物。
根据本公开的实施例，本公开提供了一种硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法，用硫酚作为光催化剂，在甲酸盐和有机溶剂存在的条件下，当光照射到硫酚催化剂的表面时，可以将其表面的电子激发形成具有强还原性的物质，可以将三氟甲基化合物和/或多氟烷基化合物还原，催化诱导三氟甲基化合物和/或多氟烷基化合物中的C-F断裂，将F-脱掉，生成二氟甲基自由基和/或多氟烷基自由基中间产物，经脱氟反应后的中间产物与不饱和烯烃进行反应可以生成脱氟烷基化产物；或脱氟反应后的中间产物直接与作为氢供体的甲酸盐反应生成脱氟质子化产物。
根据本公开的实施例，本公开的光催化反应条件温和，操作简单，简化了处理手段，符合发展绿色环境友好化学的要求，反应底物的范围以及官能团兼容性具有普适性和较高的化学选择性；并且本公开可以成功的修饰复杂分子的官能团，可用来优化部分药物分子的合成，提高合成效率，降低成本，具有工业合成价值与前景。
根据本公开的实施例，其中，上述三氟甲基化合物和上述多氟烷基化合物的结构式如式(I)和式(II)所示：
R-CF3， 式(I)；
R-CF2CF3， 式(II)；
其中，R基包括以下官能团的任意一种：酰胺基、酯基、芳基或者杂芳基基团，上述官能团任选被选自以下基团的一个或多个取代基取代：芳基邻对位甲基、甲氧基、苯基、酯基、氰基等官能团。
根据本公开的实施例，上述酰胺基可选为苯酰胺基、芳环酰胺基、杂芳环酰胺基等；
上述酯基可选为含苯环酯基，或含有苯基、取代的苯基、杂芳基、取代的杂芳基中非三氟甲基部分；
上述芳基或者杂芳基基团可选为被烷基取代的苯基或杂芳基。
根据本公开的实施例，R为含有N-芳基酰胺基取代基中的非三氟甲基部分，可选为芳基邻、对位被甲基(Me)、甲氧基(MeO)、苯基(Ph)这类具有电子中性和富电子的N-芳基酰胺基取代基中的非三氟甲基部分取代，芳基对位被酯基(COOEt)、氰基(CN)这类具有强缺电子的N-芳基酰胺基取代基中的非三氟甲基部分取代，芳基为吡啶环等杂环一类的N-芳基酰胺基取代基中的非三氟甲基部分等。
根据本公开的实施例，R为含有酯基、含苯环酯基中的非三氟甲基部分。可选为酯基中含有苯基(Ph)、环己基(Cy)、杂芳基中的非三氟甲基部分。
根据本公开的实施例，其中，上述硫酚光催化剂中与巯基(-SH)相连的芳基基团包括苯基、萘基、杂芳基，且可以进一步含有取代基，上述取代基包括烷基、卤素、酰基、胺基、烷氧基、酯基、氨基、烷氧基羰基、芳基烷氧基、含苯基的氨基酸结构；以及含有苯基的其他生物分子如雌酮，雄酮结构。
根据本公开的实施例，其中，上述硫酚光催化剂包括以下至少之一：
4-甲氧基苯硫酚(S1)，4-甲酸乙酯苯硫酚(S2)，3-甲氧基苯硫酚(S3)，2-甲氧基苯硫酚(S4)，4-甲基苯硫酚(S5)，2-萘硫醇(S6)，五氟硫酚(S7)，4-乙酰氨基苯硫酚(S8)，4-氨基苯硫酚(S9)，4-(二甲氨基)苯硫酚(S10)，2-巯基吡啶(S11)，3-巯基喹啉(S12)，2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑(S13)，2-巯基哌啶(S14)，1,4-苯基二硫酚(S15)，1,3,5-苯三硫酚(S16)，其中，上述硫酚光催化剂S1-S16的结构式如图1所示。
根据本公开的实施例，本公开采用的硫酚光催化剂，具有高效、廉价易得、对环境友好的优点，因此，将硫酚光催化剂用于氟化中间体的催化合成意义重大。
根据本公开的实施例，其中，上述不饱和烯烃化合物的结构式如式(III)所示：
Figure BDA0003484736200000061
其中，R’基包括烷基、环烷基基团。
根据本公开的实施例，上述烷基包括：脂肪族烷基、环烷基、烯丙基类烷基或乙烯基烷基基团。
根据本公开的实施例，上述脂肪族烷基可以含有长链碳或短链碳等各种不规则烷基取代基，包括但不限于：环己基、酯基、甲氧基等；
上述环烷基是指以β-蒎烯为代表的各类氢化内烯烃和环烯烃取代基等；
上述烯丙基类烷基是指仅有三个碳的但包含各种官能团的烷基取代基，包括但不限于：羰基、酯基、酰胺基、氰基、硼原子、硅原子、磷原子等；
上述乙烯基烷基是指仅有两个碳的但包含各种官能团的烷基取代基，包括但不限于酰基、酯基、酰胺基、硝基、三氟甲基、硼原子、硅原子、杂芳基等。
根据本公开的实施例，上述不饱和烯烃化合物为含不饱和键的化合物，例如，β-蒎烯。
根据本公开的实施例，上述不饱和烯烃化合物，与二氟甲基自由基和/或多氟烷基自由基中间产物反应，生成脱氟烷基化产物。
根据本公开的实施例，其中，上述甲酸盐包括碱金属甲酸盐、碱土金属甲酸盐和甲酸铝；
上述碱金属甲酸盐包括以下至少之一：
甲酸钠(HCO2Na)、甲酸钾(HCO2K)、甲酸锂(HCO2Li)、甲酸铯(HCO2Cs)；
上述碱土金属甲酸盐包括以下至少之一：
甲酸镁((HCO2)2Mg)、甲酸钙((HCO2)2Ca)。
根据本公开的实施例，上述甲酸盐包括碱金属甲酸盐、碱土金属甲酸盐和甲酸铝，它们均可以作为氢供体，与二氟甲基自由基和/或多氟烷基自由基中间产物反应，生成脱氟质子化产物。
根据本公开的实施例，其中，上述有机溶剂包括以下至少之一：
N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、乙腈、丙酮、四氢呋喃。
根据本公开的实施例，其中，上述三氟甲基化合物和/或上述多氟烷基化合物为反应底物；
上述硫酚光催化剂的摩尔用量为上述反应底物的摩尔用量的1％～20％，例如，1％、3％、5％、8％、10％、15％、20％等；
上述甲酸盐的摩尔用量为上述反应底物的摩尔用量的100％～400％，例如，100％、120％、180％、200％、250％、280％、300％、320％、350％、380％、400％等。
根据本公开的实施例，有机溶剂的用量包括0.5～2mL，例如，0.5mL、0.8mL、1.0mL、1.2mL、1.5mL、1.8mL、2mL等。
根据本发明的实施例，其中，上述惰性气体包括：氩气、氮气中的任意一种；
光催化反应在室温下进行，上述室温的温度包括：22～30℃，例如，22℃、25℃、28℃、30℃等；
上述光催化反应的光波长范围包括390～467nm，例如，390nm、427nm、440nm、456nm、467nm等；
上述光催化反应时长包括：12～24h，例如，12h、15h、18h、20h、22h、24h等。
作为本公开的另一方面，本公开还提供一种脱氟烷基化产物和/或脱氟质子化产物，利用任一项上述的方法制备得到。
图2示意性示出了本公开的中硫酚光催化剂催化三氟甲基化合物和/或多氟烷基化合物生成脱氟烷基化产物和/或脱氟质子化产物的机理图。
如图2所示，首先硫酚与碱发生反应失去一个质子，变成ArS-。光照射到ArS-上时，将ArS-激发成*ArS-，*ArS-具有很强的还原性，与底物三氟甲基(A-CF3)进行反应时可以形成二氟甲基自由基(I)。
二氟甲基自由基(I)可以与不饱和烯烃反应生成新的烷基自由基(Ⅲ)，在硫酚中，经氢转移(HAT)过程可以将新生成的烷基自由基(Ⅲ)还原，生成脱氟烷基化产物。
因反应体系中有甲酸盐的存在，硫醇可以夺取甲酸盐中的质子获得再生，同时甲酸盐因为失去质子变成CO2·-，这是一种强还原剂(E1/2CO2/CO2 ·-＝-2.2V vs SCE)可以将ArS·还原，完成ArS-氧化还原循环。
下面将结合具体实施例对本公开进一步详细解释。
实施例1
将三氟甲基(杂)芳烃化合物和作为光催化剂的4-甲氧基苯硫酚(S1)，及甲酸锂(HCO2Li)和二甲亚砜混合形成反应混合物，用氩气气氛作为保护气，在25℃，427nm光照下反应24小时，利用光催化，使得三氟甲基(杂)芳烃化合物发生脱氟反应，生成二氟甲基自由基中间产物；中间产物再与不饱和烯烃类化合物反应，生成对应的脱氟烷基化产物。反应方程式如式(IV)所示，
Figure BDA0003484736200000091
式(IV)，其中，Ar(Het)包括各类苯基、取代苯基、杂芳基以及取代杂芳基，R为烷基、环烷基基团。
实施例2
将三氟乙酰胺化合物和作为光催化剂的4-甲氧基苯硫酚(S1)，及甲酸锂(HCO2Li)和二甲亚砜混合形成反应混合物，用氩气气氛作为保护气，在25℃，427nm光照下反应24小时，利用光催化，使得三氟乙酰胺化合物进行脱氟反应，生成二氟甲基自由基中间产物；中间产物与不饱和烯烃类化合物反应，生成对应的脱氟烷基化产物。反应方程式如式(V)所示，
Figure BDA0003484736200000092
式(V),其中，Ar(Het)包括各类苯基、取代苯基、杂芳基以及取代杂芳基，R为烷基、环烷基基团。
实施例3
将三氟乙酸酯化合物和作为光催化剂的4-甲氧基苯硫酚(S1)，及甲酸锂(HCO2Li)和二甲亚砜混合形成反应混合物，用氩气气氛作为保护气，在25℃，427nm光照下反应24小时，使得三氟乙酸酯化合物进行脱氟反应，生成二氟甲基自由基中间产物；中间产物与不饱和烯烃类化合物反应，生成对应的脱氟烷基化产物。反应方程式如式(VI)所示，
Figure BDA0003484736200000101
式(VI)，其中，R’为烷基、环烷基基团，R为烷基、环烷基基团。
实施例4
将五氟乙酰胺化合物和作为光催化剂的4-甲氧基苯硫酚(S1)，及甲酸锂(HCO2Li)和二甲亚砜混合形成反应混合物，用氩气气氛作为保护气，在25℃，427nm光照下反应24小时，使得五氟乙酰胺化合物进行脱氟反应，生成多氟烷基自由基中间产物；中间产物与不饱和烯烃类化合物反应，生成对应的脱氟烷基化产物。反应方程式如式(VII)所示，
Figure BDA0003484736200000102
式(VII)，其中，Ar(Het)包括各类苯基、取代苯基、杂芳基以及取代杂芳基，R为烷基、环烷基基团。
实施例5
将三氟乙酰胺化合物和作为光催化剂的4-甲氧基苯硫酚(S1)，及甲酸锂(HCO2Li)和二甲亚砜混合形成反应混合物，用氩气气氛作为保护气，在25℃，427nm光照下反应24小时，使得三氟乙酰胺化合物进行脱氟反应，生成二氟甲基自由基中间产物；中间产物与与作为氢供体的甲酸锂进行反应直接生成对应的脱氟质子化产物。反应方程式如式(VIII)所示，
Figure BDA0003484736200000103
式(VIII)，其中，Ar(Het)包括各类苯基、取代苯基、杂芳基以及取代杂芳基。
实施例6
将五氟乙酰胺化合物和作为光催化剂的4-甲氧基苯硫酚(S1)，及甲酸铯(HCO2Cs)和二甲亚砜混合形成反应混合物，用氩气气氛作为保护气，在25℃，427nm光照下反应24小时，使得五氟乙酰胺化合物进行脱氟反应，生成多氟烷基自由基中间产物；中间产物与与作为氢供体的甲酸铯(HCO2Cs)进行反应，直接生成对应的脱氟质子化产物。反应方程式如式(IX)所示，
Figure BDA0003484736200000111
式(IX)，其中，Ar(Het)包括各类苯基、取代苯基、杂芳基以及取代杂芳基。
实施例7
将三氟甲基(杂)芳烃化合物和作为光催化剂的4-甲氧基苯硫酚(S1)，及甲酸铯(HCO2Cs)和二甲亚砜混合形成反应混合物，用氩气气氛作为保护气，在25℃，427nm光照下反应24小时，使得三氟甲基(杂)芳烃化合物进行脱氟反应，生成二氟甲基自由基中间产物；中间产物与与作为氢供体的甲酸铯(HCO2Cs)进行反应，直接生成对应的脱氟质子化产物。反应方程式如式(X)所示，
Figure BDA0003484736200000112
式(X)，其中，Ar(Het)包括各类苯基、取代苯基、杂芳基以及取代杂芳基。
在本公开实施例中，可以基于以下一般程序的方法，采用硫酚光催化剂制备脱氟烷基化产物或脱氟质子化产物。
一般程序A
先将室温下为固体的反应底物三氟甲基(杂)芳烃基化合物(1.0当量，0.2mmol)，烯烃(1.5当量，0.3mmol)，S1(20mol％，0.04mmol)，和甲酸锂(2.0当量，0.4mmol)置于装有磁力搅拌子的透明Schlenk管(北京欣维尔玻璃仪器有限公司，F891910反应管，容量10mL，磨口14/20)中(如果三氟甲基(杂)芳烃或烯烃为液体，则需要在后续的步骤中在氩气气氛下通过微量进样针加入)。接着，将Schlenk管抽真空并充入氩气(三次)。在氩气气氛下，通过注射器向这些固体中加入无水二甲亚砜(DMSO，2.0mL)，将反应混合物在紫色LED(427nm，距离灯泡3.0cm)的照射下室温搅拌反应24h(使用IKA磁力搅拌器，RCT基本型，搅拌速度500转/分钟)。最后，将混合物用饱和氯化钠溶液淬灭并用乙酸乙酯萃取(3×10mL)，合并有机层并真空浓缩(瑞士步琦有限公司，BUCHI旋转蒸发仪R-3)。所获得的产物经硅胶快速柱色谱层析分离(北京欣维尔玻璃仪器有限公司，C383040C具砂板存储球层析柱，35/20，
Figure BDA0003484736200000121
有效长度：500mm)，从而得到产物。
一般程序B
先将室温下为固体的反应底物三氟乙酰胺基化合物或五氟乙酰胺基化合物(1.0当量，0.2mmol)，烯烃(1.5当量，0.3mmol)，S1(20mol％，0.04mmol)，和甲酸锂(2.0当量，0.4mmol)置于装有磁力搅拌子的透明Schlenk管(北京欣维尔玻璃仪器有限公司，F891910反应管，容量10mL，磨口14/20)中(如果或五氟乙酰胺基化合物或烯烃为液体，则需要在后续的步骤中在氩气气氛下通过微量进样针加入)。接着，将Schlenk管抽真空并充入氩气(三次)。在氩气气氛下，用注射器向这些固体中加入无水二甲亚砜(DMSO，2.0mL)，将反应混合物在紫色LED(427nm，距离灯泡3.0cm)的照射下室温搅拌反应24h(使用IKA磁力搅拌器，RCT基本型，搅拌速度500转/分钟)。最后，将反应后的混合物用饱和氯化钠溶液淬灭并用乙酸乙酯萃取(3×10mL)，合并有机层并进行真空浓缩(瑞士步琦有限公司，BUCHI旋转蒸发仪R-3)。所获得的产物经硅胶快速柱色谱层析分离(北京欣维尔玻璃仪器有限公司，C383040C具砂板存储球层析柱，35/20，
Figure BDA0003484736200000122
有效长度：500mm)，从而得到产物。
一般程序C
先将室温下为固体的反应底物三氟乙酸酯基化合物(2.0当量，0.4mmol)，烯烃(1.0当量，0.2mmol)，S1(20mol％，0.04mmol)，和甲酸锂(2.0当量，0.4mmol)置于装有磁力搅拌子的透明Schlenk管(北京欣维尔玻璃仪器有限公司，F891910反应管，容量10mL，磨口14/20)中(如果三氟乙酸酯或烯烃为液体，则需要在后续的步骤中在氩气气氛下通过微量进样针加入)。接着，将Schlenk管抽真空并充入氩气(三次)。在氩气气氛下，通过注射器向这些固体中加入无水二甲亚砜(DMSO，2.0mL)，将反应混合物在紫色LED(427nm，距离灯泡3.0cm)的照射下室温搅拌反应24h(使用IKA磁力搅拌器，RCT基本型，搅拌速度500转/分钟)。最后，将混合物用饱和氯化钠溶液淬灭并用乙酸乙酯萃取(3×10mL)，合并有机层并进行真空浓缩(瑞士步琦有限公司，BUCHI旋转蒸发仪R-3)。所获得的产物经硅胶快速柱色谱层析分离(北京欣维尔玻璃仪器有限公司，C383040C具砂板存储球层析柱，35/20，
Figure BDA0003484736200000132
有效长度：500mm)，从而得到产物。
一般程序D
先将室温下为固体的反应底物三氟乙酰胺基化合物或五氟乙酰胺基化合物(1.0当量，0.2mmol)，S1(20mol％，0.04mmol)，和甲酸铯(2.0当量，0.4mmol)置于装有磁力搅拌子的透明Schlenk管(北京欣维尔玻璃仪器有限公司，F891910反应管，容量10mL，磨口14/20)中(如果三氟乙酰胺基化合物或五氟乙酰胺基化合物为液体，则需要在后续的步骤中在氩气气氛下通过微量进样针加入)。接着，将Schlenk管抽真空并充入氩气(三次)。在氩气气氛下，通过注射器向这些固体中加入无水二甲亚砜(DMSO，2.0mL)。将反应混合物在紫色LED(427nm，距离灯泡3.0cm)的照射下室温搅拌反应24h(使用IKA磁力搅拌器，RCT基本型，搅拌速度500转/分钟)。最后，将混合物用饱和氯化钠溶液淬灭并用乙酸乙酯萃取(3×10mL)，合并有机层并真空浓缩(瑞士步琦有限公司，BUCHI旋转蒸发仪R-3)。所获得的产物经硅胶快速柱色谱层析分离(北京欣维尔玻璃仪器有限公司，C383040C具砂板存储球层析柱，35/20，
Figure BDA0003484736200000131
有效长度：500mm)，从而得到产物。
一般程序E
先将室温下为固体的反应底物三氟甲基(杂)芳烃基化合物(1.0当量，0.2mmol)，S1(20mol％，0.04mmol)，和甲酸铯(2.0当量，0.4mmol)置于装有磁力搅拌子的透明Schlenk管(北京欣维尔玻璃仪器有限公司，F891910反应管，容量10mL，磨口14/20)中(如果三氟甲基(杂)芳烃为液体，则需要在后续的步骤中在氩气气氛下通过微量进样针加入)。接着，将Schlenk管抽真空并充入氩气(三次)。在氩气气氛下，通过注射器向这些固体中加入无水二甲亚砜(DMSO，2.0mL)，将反应混合物在紫色LED(427nm，距离灯泡3.0cm)的照射下室温搅拌反应24h(使用IKA磁力搅拌器，RCT基本型，搅拌速度500转/分钟)。最后，将混合物用饱和氯化钠溶液淬灭并用乙酸乙酯萃取(3×10mL)，合并有机层并真空浓缩(瑞士步琦有限公司，BUCHI旋转蒸发仪R-3)。所获得的产物经硅胶快速柱色谱层析分离(北京欣维尔玻璃仪器有限公司，C383040C具砂板存储球层析柱，35/20，
Figure BDA0003484736200000142
有效长度：500mm)，从而得到产物。
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例和生成物产率表1，对本公开的硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法作进一步的详细说明。
实施例8
采用一般程序A，制备6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺，6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺，结构式见表1，从表1可知，6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺的结构式为表1中的1，产率为91％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000141
利用核磁共振对实施例8中得到的6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析。
图3示意性示出了6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺的1HNMR核磁共振图谱。
如图3所示，1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.51–7.45(m,2H),7.43(d,J＝8.0Hz,1H),7.37–7.29(m,3H),6.89(d,J＝7.4Hz,1H),6.46(d,J＝8.3Hz,1H),4.68(s,2H),2.27–2.10(m,2H),0.98–0.75(m,2H),0.26(s,6H)。
图4示意性示出了6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺的13CNMR核磁共振图谱。
如图4所示，13C NMR(101MHz,CDCl3)δ158.2,153.1(t,J＝28.8Hz),138.3,138.2,133.5,128.9,127.8,121.9(t,J＝242.1Hz),109.8(t,J＝5.2Hz),109.6,31.1(t,J＝27.0Hz),7.4(t,J＝2.7Hz),-3.3。
图5示意性示出了中6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺的19F NMR核磁共振图谱。
如图5所示，19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-101.9(2F,t,J＝16.2Hz)。
实施例9
采用一般程序A，制备2-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶，2-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶的结构式如表1中的2所示，产率为74％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000151
利用核磁共振对实施例9中得到的2-(3-(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.64(d,J＝4.4Hz,1H),7.77(t,J＝7.7Hz,1H),7.59(d,J＝7.8Hz,1H),7.52–7.44(m,2H),7.38–7.29(m,4H),2.48–2.10(m,2H),0.97–0.71(m,2H),0.28(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ154.9(t,J＝29.4Hz),149.4,138.2,136.9,133.5,129.1,127.8,124.4,122.0(t,J＝242.2Hz),120.1(t,J＝4.6Hz),31.1(t,J＝26.7Hz),7.4(t,J＝2.8Hz),-3.3。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-101.2(2F,t,J＝16.3Hz)。
实施例10
采用一般程序A，制备3-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)-2-甲氧基吡啶，3-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)-2-甲氧基吡啶的结构式如表1中的3所示，产率为82％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000152
利用核磁共振对实施例10中得到的3-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)-2-甲氧基吡啶进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.20(d,J＝4.7Hz,1H),7.76(d,J＝7.4Hz,1H),7.51–7.41(m,2H),7.39–7.29(m,3H),6.92(dd,J＝7.3,5.1Hz,1H),3.90(s,3H),2.45–2.13(m,2H),0.84–0.63(m,2H),0.27(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ160.4(t,J＝4.4Hz),148.2,138.1,136.2(t,J＝8.1Hz),133.5,129.1,127.8,122.5(t,J＝242.8Hz),119.1(t,J＝27.6Hz),116.3,53.5,30.8(t,J＝27.2Hz),8.1(t,J＝2.8Hz),-3.4。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-97.4(2F,t,J＝16.3Hz)。
实施例11
采用一般程序A，制备(6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-3-基)甲醇，(6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-3-基)甲醇的结构式见表1的4，产率为64％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000161
利用核磁共振对实施例11中得到的(6-(3-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)吡啶-3-基)甲醇进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.61(s,1H),7.80(dd,J＝8.0,1.3Hz,1H),7.58(d,J＝8.0Hz,1H),7.51–7.42(m,2H),7.40–7.29(m,3H),4.76(s,2H),2.41(s,1H),2.35–2.14(m,2H),1.00–0.65(m,2H),0.28(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ153.9(t,J＝29.6Hz),147.9,138.1,137.2,135.7,133.5,129.1,127.8,122.0(t,J＝242.3Hz),120.0(t,J＝4.5Hz),62.2,31.3(t,J＝26.8Hz),7.5(t,J＝2.7Hz),-3.4。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-100.9(2F,t,J＝16.1Hz)。
实施例12
采用一般程序A，制备5-(6-氨基吡啶-2-基)-5,5-二氟戊烷-1-醇，结构式见表1中5，产率为83％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000171
利用核磁共振对实施例12中得到的5-(6-氨基吡啶-2-基)-5,5-二氟戊烷-1-醇进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.50(t,J＝7.8Hz,1H),6.93(d,J＝7.4Hz,1H),6.53(d,J＝8.3Hz,1H),4.71(s,2H),3.64(t,J＝6.2Hz,2H),2.39–2.12(m,2H),1.72–1.36(m,4H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ158.2,152.9(t,J＝28.9Hz),138.6,121.6(t,J＝241.7Hz),109.9,109.8(t,J＝5.3Hz),62.3,35.9(t,J＝25.7Hz),32.0,18.6(t,J＝4.3Hz)。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-99.7(2F,t,J＝16.6Hz)。
实施例13
采用一般程序A，制备6-(1,1-二氟-5-苯戊基)吡啶-2-胺，结构式见表1中的6，产率为84％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000172
利用核磁共振对实施例13中得到的6-(1,1-二氟-5-苯戊基)吡啶-2-胺进行1HNMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.48(t,J＝7.8Hz,1H),7.26(t,J＝7.4Hz,2H),7.16(dd,J＝11.2,7.1Hz,3H),6.91(d,J＝7.4Hz,1H),6.51(d,J＝8.3Hz,1H),4.65(s,2H),2.75–2.42(m,2H),2.37–2.10(m,2H),1.64(dt,J＝15.3,7.6Hz,2H),1.48(dt,J＝15.6,7.7Hz,2H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ158.2,153.3(t,J＝28.6Hz),142.3,138.4,128.4,128.3,125.7,121.7(t,J＝241.8Hz),109.8,109.7(t,J＝5.4Hz),36.3(t,J＝25.7Hz),35.6,31.1,21.8(t,J＝4.1Hz)。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-100.2(2F,t,J＝16.8Hz)。
实施例14
采用一般程序A，制备6-(3-(环己-3-烯-1-基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺，结构式见表1中7，产率为82％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000181
利用核磁共振对实施例14中得到的6-(3-(环己-3-烯-1-基)-1,1-二氟丙基)吡啶-2-胺进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.50(t,J＝7.8Hz,1H),6.93(d,J＝7.4Hz,1H),6.53(d,J＝8.2Hz,1H),5.77–5.51(m,2H),4.65(s,2H),2.35–2.18(m,2H),2.14–1.95(m,3H),1.78–1.59(m,2H),1.58–1.48(m,1H),1.47–1.31(m,2H),1.21(ddd,J＝11.0,7.6,5.7Hz,1H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ158.2,153.3(t,J＝28.8Hz),138.4,127.0,126.3,121.9(t,J＝241.6Hz),109.8–109.7(m,2xC),34.1(t,J＝25.6Hz),33.2,31.7,28.7–28.6(m,2xC),25.1。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-100.4(2F,t,J＝16.8Hz)。
实施例15
采用一般程序A，制备(3,3-二氟-3-(4-(4,4,4,4,4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧化甲醛-2-基)苯基)丙基)二甲基(苯基)硅烷，结构式见表1中8，产率为84％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000182
利用核磁共振对实施例15中得到的(3,3-二氟-3-(4-(4,4,4,4,4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧化甲醛-2-基)苯基)丙基)二甲基(苯基)硅烷进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.84(d,J＝7.7Hz,2H),7.51–7.38(m,4H),7.37–7.30(m,3H),2.22–1.83(m,2H),1.34(s,12H),0.93–0.73(m,2H),0.25(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ139.8(t,J＝26.6Hz),138.0,134.7,133.5,129.1,127.9,124.4(t,J＝6.1Hz),123.4(t,J＝242.7Hz),84.0,33.7(t,J＝28.8Hz),24.8,7.9(t,J＝2.5Hz),-3.4。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-97.8(2F,t,J＝15.0Hz)。
实施例16
采用一般程序A，制备(3,3-二氟-3-(3-甲氧基苯基)丙基)二甲基(苯基)硅烷，结构式见表1中9，产率为60％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000191
利用核磁共振对实施例16中得到的(3,3-二氟-3-(3-甲氧基苯基)丙基)二甲基(苯基)硅烷进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.50–7.41(m,2H),7.39–7.25(m,4H),7.12–6.83(m,3H),3.79(s,3H),2.37–1.71(m,2H),1.10–0.65(m,2H),0.26(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ159.5,138.7(t,J＝26.8Hz),138.0,133.5,129.5,129.1,127.9,123.3(t,J＝242.8Hz),117.4(t,J＝6.2Hz),115.0,110.8(t,J＝6.4Hz),55.3,33.7(t,J＝28.9Hz),7.9(t,J＝2.7Hz),-3.4。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-97.1(2F,t,J＝15.7Hz)。
实施例17
采用一般程序A，制备(4,4-二氟-4-(三甲氧基-5-(三氟甲基)苯基)丁基)三甲基硅烷，结构式见表1中10，产率为88％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000192
利用核磁共振对实施例17中得到的(4,4-二氟-4-(三甲氧基-5-(三氟甲基)苯基)丁基)三甲基硅烷进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.36(s,1H),7.23(d,J＝3.8Hz,2H),3.94(s,3H),2.43–1.93(m,2H),1.70–1.23(m,2H),0.65–0.50(m,2H),0.03(s,9H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ159.9,140.2(t,J＝27.5Hz),132.2(q,J＝32.7Hz),123.6(q,J＝272.6Hz),122.1(t,J＝243.2Hz),114.3(t,J＝6.3Hz),114.2–113.9(m),112.6–110.5(m),55.7,42.7(t,J＝26.5Hz),16.9(t,J＝4.1Hz),16.4,-1.8。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-62.8(3F,s),-96.2(2F,t,J＝16.6Hz)。
实施例18
采用一般程序A，制备2-(3-(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)-10-(3-(4-甲基哌嗪-1-基)丙基)-10H-吩噻嗪，结构式见表1中11，产率为73％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000201
利用核磁共振对实施例18中得到的2-(3-(苯基)甲硅烷基)-1,1-二氟丙基)-10-(3-(4-甲基哌嗪-1-基)丙基)-10H-吩噻嗪进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.50–7.41(m,2H),7.33(dd,J＝5.6,1.4Hz,3H),7.19–7.07(m,3H),6.91(t,J＝8.2Hz,4H),3.91(t,J＝6.8Hz,2H),2.47–2.42(m,10H),2.25(s,3H),2.11–1.99(m,2H),1.96–1.81(m,2H),0.92–0.71(m,2H),0.26(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ145.4,144.8,138.0,136.5(t,J＝26.9Hz),133.5,129.2,127.9,127.5,127.4,127.2,127.0,124.6,123.5(t,J＝243.1Hz),122.8,119.2(t,J＝6.0Hz),115.8,112.2(t,J＝6.4Hz),55.5,55.1,53.2,46.0,45.3,33.8(t,J＝29.2Hz),24.3,8.1(t,J＝2.0Hz),-3.3。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-96.5(2F,t,J＝15.6Hz)。
实施例19
采用一般程序B，制备2,2-二氟-N,6-二苯基己酰胺，结构式见表1中12，产率为84％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000211
利用核磁共振对实施例19中得到的2,2-二氟-N,6-二苯基己酰胺进行1H NMR、13CNMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.98(s,1H),7.56(d,J＝7.8Hz,2H),7.36(t,J＝7.9Hz,2H),7.26(dd,J＝13.1,5.7Hz,2H),7.18(dd,J＝16.6,7.7Hz,4H),2.76–2.52(m,2H),2.31–2.12(m,2H),1.70(dt,J＝15.2,7.5Hz,2H),1.62–1.49(m,2H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ162.1(t,J＝28.7Hz),141.8,135.9,129.2,128.3,125.8,125.6,120.2,118.3(t,J＝253.5Hz),35.5,33.6(t,J＝23.2Hz),30.9,21.2(t,J＝4.3Hz)。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-105.5(2F,td,J＝17.4,3.0Hz)。
实施例20
采用一般程序B，制备4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟-N-(3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧化物-2-基)苯基)苯胺，结构式见表1中13，产率为93％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000212
利用核磁共振对实施例20中得到的4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟-N-(3-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧化物-2-基)苯基)苯胺进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.97(s,1H),7.92(d,J＝8.1Hz,1H),7.72(s,1H),7.62(d,J＝7.3Hz,1H),7.49(dd,J＝6.3,3.0Hz,2H),7.43–7.31(m,4H),2.33–1.84(m,2H),1.34(s,12H),0.96–0.80(m,2H),0.31(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ162.1(t,J＝28.7Hz),137.6,135.6,133.5,131.7,129.2,128.8,127.9,126.0,123.0,118.7(t,J＝253.7Hz),84.1,28.7(t,J＝24.5Hz),24.8,7.0(t,J＝3.0Hz),-3.4。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-107.2(2F,t,J＝16.7Hz)。
实施例21
采用一般程序B，制备N-([1,1'-二苯基]-4-基)-2-环辛基-2,2-二氟乙酰胺，结构式见表1中14，产率为75％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000221
利用核磁共振对实施例21中得到的制备N-([1,1'-二苯基]-4-基)-2-环辛基-2,2-二氟乙酰胺进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.05(s,1H),7.67(d,J＝8.6Hz,2H),7.59(dd,J＝10.6,8.3Hz,4H),7.44(t,J＝7.6Hz,2H),7.35(t,J＝7.3Hz,1H),2.69–2.46(m,1H),2.06–1.34(m,14H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ162.5(t,J＝29.0Hz),140.2,138.4,135.3,128.8,127.8,127.4,126.9,120.5,120.2(t,J＝256.6Hz),40.6(t,J＝20.5Hz),26.5,26.2,25.5(t,J＝3.5Hz),25.4。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-112.2(2F,d,J＝17.5Hz)。
实施例22
采用一般程序B，制备2,2-二氟-N-(吡啶-3-基)-4-(三甲基甲硅烷基)丁酰胺，结构式见表1中15，产率为83％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000222
利用核磁共振对实施例22中得到的2,2-二氟-N-(吡啶-3-基)-4-(三甲基甲硅烷基)丁酰胺进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.67(d,J＝2.3Hz,1H),8.59(s,1H),8.40(d,J＝4.8Hz,1H),8.29–8.08(m,1H),7.31(dd,J＝8.3,4.8Hz,1H),2.33–1.90(m,2H),0.82–0.41(m,2H),0.00(s,9H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ163.1(t,J＝29.7Hz),146.2,141.5,133.3,127.8,123.8,118.7(t,J＝253.5Hz),28.7(t,J＝24.2Hz),7.6(t,J＝2.6Hz),-2.1。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-106.8(2F,td,J＝16.7,2.3Hz)。
实施例23
采用一般程序B，制备4-(环己-3-烯-1-基)-2,2-二氟-N-(4-甲氧基苯基)丁酰胺，结构式见表1中16，产率为50％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000231
利用核磁共振对实施例23中得到的4-(环己-3-烯-1-基)-2,2-二氟-N-(4-甲氧基苯基)丁酰胺进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.94(s,1H),7.66–7.33(m,2H),6.89(d,J＝9.0Hz,2H),5.92–5.32(m,2H),3.80(s,3H),2.37–1.93(m,5H),1.79–1.63(m,2H),1.63–1.54(m,1H),1.54–1.40(m,2H),1.31–1.18(m,1H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ162.0(t,J＝28.6Hz),157.2,129.1,127.1,126.0,122.0,118.7(t,J＝253.2Hz),114.3,55.5,33.2,32.1–30.6(m,2xC),28.5,28.0(t,J＝4.0Hz),25.0。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-105.6(2F,td,J＝17.3,2.9Hz)。
实施例24
采用一般程序B，制备4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟-N-(4-(三氟甲基)苯基)丁酰胺，结构式见表1中17，产率为70％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000232
利用核磁共振对实施例24中得到的4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟-N-(4-(三氟甲基)苯基)丁酰胺进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.10(s,1H),7.70(d,J＝8.5Hz,2H),7.62(d,J＝8.5Hz,2H),7.55–7.40(m,2H),7.44–7.31(m,3H),2.24–2.03(m,2H),1.06–0.71(m,2H),0.32(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ162.5(t,J＝29.4Hz),139.0,137.5,133.5,129.3,128.0,127.4(q,J＝30Hz),126.5(q,J＝3.0Hz),123.8(q,J＝270.0Hz),119.9,118.6(t,J＝254.0Hz),28.6(t,J＝24.2Hz),6.9(t,J＝3.0Hz),-3.5。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-62.3(3F,s),-106.9(2F,td,J＝16.7,2.6Hz)。
实施例25
采用一般程序B，制备2-氟-6-羟基-N-苯基-2-(三氟甲基)己酰胺，结构式见表1中18，产率为35％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000241
利用核磁共振对实施例25中得到的2-氟-6-羟基-N-苯基-2-(三氟甲基)己酰胺进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.16(s,1H),7.57(dd,J＝8.5,0.9Hz,2H),7.37(t,J＝8.0Hz,2H),7.20(t,J＝7.4Hz,1H),3.65(td,J＝6.1,1.6Hz,2H),2.53–2.27(m,1H),2.16–2.00(m,1H),1.70(s,1H),1.68–1.57(m,3H),1.56–1.41(m,1H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ162.1(d,J＝19.5Hz),136.0,129.2,125.7,121.8(qd,J＝285.1,28.5Hz),120.5,95.9(dq,J＝202.7,30.3Hz),61.8,31.9,30.12(d,J＝20.2Hz),18.5(d,J＝2.5Hz)。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-78.3(3F,d,J＝6.7Hz),-169.8–-183.4(1F,m)。
实施例26
采用一般程序B，制备N-(2,3-二氢苯肼[B][1,4]二恶英-6-基)-4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟丁胺，结构式见表1中19，产率为55％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000251
利用核磁共振对实施例26中得到的N-(2,3-二氢苯肼[B][1,4]二恶英-6-基)-4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟丁胺进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.84(br,1H),7.49(dd,J＝6.5,3.0Hz,2H),7.42–7.28(m,3H),7.20(d,J＝2.5Hz,1H),6.94(dd,J＝8.7,2.5Hz,1H),6.82(d,J＝8.7Hz,1H),4.32–4.14(m,4H),2.31–1.87(m,2H),1.03–0.73(m,2H),0.30(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ161.9(t,J＝28.7Hz),143.6,141.3,137.6,133.5,129.6,129.2,127.9,118.7(t,J＝253.7Hz),117.4,113.6,109.9,64.3(d,J＝11.6Hz),28.7(t,J＝24.4Hz),7.0(t,J＝2.8Hz),-3.4。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-107.2(2F,td,J＝16.7,3.0Hz)。
实施例27
采用一般程序C，制备乙基4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟丁酸酯，结构式见表1中20，产率为94％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000252
利用核磁共振对实施例27中得到的乙基4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟丁酸酯进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.63–7.44(m,2H),7.41–7.31(m,3H),4.30(q,J＝7.1Hz,2H),2.23–1.81(m,2H),1.32(t,J＝7.1Hz,3H),1.07–0.65(m,2H),0.30(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ164.4(t,J＝33.2Hz),137.6,133.5,129.3,127.9,116.7(t,J＝250.2Hz),62.7,29.3(t,J＝24.3Hz),13.9,6.8(t,J＝2.6Hz),-3.5。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-107.4(2F,t,J＝16.1Hz)。
实施例28
采用一般程序C，制备异丙基4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟丁酸酯，结构式见表1中21，产率为96％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000261
利用核磁共振对实施例28中得到的异丙基4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟丁酸酯进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.54–7.43(m,2H),7.43–7.29(m,3H),5.25–5.01(m,1H),2.11–1.79(m,2H),1.30(d,J＝6.3Hz,6H),1.00–0.75(m,2H),0.30(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ163.8(t,J＝33.1Hz),137.6,133.4,129.2,127.9,116.7(t,J＝250.3Hz),70.8,29.3(t,J＝24.4Hz),21.5,6.9(t,J＝2.9Hz),-3.5。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-107.4(2F,t,J＝15.9Hz)。
实施例29
采用一般程序C，制备乙基2,2-二氟-5-苯氧基戊酸酯，结构式见表1中22，产率为54％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000262
利用核磁共振对实施例29中得到的乙基2,2-二氟-5-苯氧基戊酸酯进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.28(dd,J＝13.2,4.8Hz,2H),6.95(t,J＝7.3Hz,1H),6.88(d,J＝8.6Hz,2H),4.32(q,J＝7.1Hz,2H),4.01(t,J＝6.0Hz,2H),2.43–2.16(m,2H),1.99(dt,J＝16.5,6.0Hz,2H),1.35(t,J＝7.1Hz,3H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ164.2(t,J＝32.8Hz),158.6,129.5,120.9,116.1(t,J＝250.2Hz),114.5,66.4,62.9,31.4(t,J＝23.6Hz),21.7(t,J＝4.4Hz),13.9。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-106.1(2F,t,J＝17.1Hz)。
实施例30
采用一般程序C，制备乙基2,2-二氟-5-(2-苯氧基乙酰氧基)戊酸酯，结构式见表1中23，产率为83％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000271
利用核磁共振对实施例30中得到的乙基2,2-二氟-5-(2-苯氧基乙酰氧基)戊酸酯进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.30(t,J＝8.0Hz,2H),7.00(t,J＝7.4Hz,1H),6.91(d,J＝8.1Hz,2H),4.65(s,2H),4.33(q,J＝7.2Hz,2H),4.25(t,J＝6.3Hz,2H),2.24–1.97(m,2H),1.87(dt,J＝12.6,6.3Hz,2H),1.35(t,J＝7.1Hz,3H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ168.9,163.9(t,J＝32.7Hz),157.7,129.6,121.8,115.7(t,J＝250.5Hz),114.6,65.2,63.9,62.9,31.0(t,J＝23.8Hz),21.0(t,J＝4.5Hz),13.9。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-106.3(2F,t,J＝16.9Hz)。
实施例31
采用一般程序C，制备4-甲氧基苯乙基4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟丁酸酯，结构式见表1中24，产率为90％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000272
利用核磁共振对实施例31中得到的4-甲氧基苯乙基4-(二甲基(苯基)甲硅烷基)-2,2-二氟丁酸酯进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.47(dd,J＝6.6,2.9Hz,2H),7.40–7.30(m,3H),7.11(d,J＝8.6Hz,2H),6.82(d,J＝8.6Hz,2H),4.40(t,J＝7.0Hz,2H),3.77(s,3H),2.92(t,J＝7.0Hz,2H),2.10–1.86(m,2H),0.98–0.64(m,2H),0.27(s,6H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ164.3(t,J＝33.4Hz),158.5,137.6,133.5,129.8,129.3,128.7,127.9,116.7(t,J＝250.3Hz),114.0,67.0,55.2,33.9,29.3(t,J＝24.3Hz),6.7(t,J＝2.7Hz),-3.5。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-107.4(2F,t,J＝16.2Hz)。
实施例32
采用一般程序D，制备2,3,3,3-四氟氟-苯基丙酰胺，结构式见表1中25，产率为70％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000281
利用核磁共振对实施例32中得到的2,3,3,3-四氟氟-苯基丙酰胺进行1H NMR、13CNMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.96(s,1H),7.57(dd,J＝8.5,1.0Hz,2H),7.39(dd,J＝10.8,5.1Hz,2H),7.22(t,J＝7.4Hz,1H),5.21(dq,J＝46.5,6.4Hz,1H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ158.9(d,J＝18.2Hz),135.7,129.3,125.9,120.5(qd,J＝280.4,25.7Hz),120.3,85.7(dq,J＝205.4,34.0Hz)。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-75.7(3F,d,J＝11.0Hz),-200.1(1F,q,J＝11.0Hz)。
实施例33
采用一般程序D，制备2,2-二氟-正苯基乙酰胺，结构式见表1中26，产率为87％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000291
利用核磁共振对实施例33中得到的制备2,2-二氟-正苯基乙酰胺进行1H NMR、13CNMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.92(s,1H),7.57(d,J＝8.0Hz,2H),7.38(t,J＝7.9Hz,2H),7.21(t,J＝7.4Hz,1H),6.02(t,J＝54.4Hz,1H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ160.3(t,J＝24.1Hz),135.7,129.3,125.9,120.3,108.6(t,J＝254.2Hz)。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-125.5(2F,dd,J＝54.4,2.3Hz)。
实施例34
采用一般程序E，制备N-(4-(二氟甲基)苯基)乙酰胺，结构式见表1中27，产率为71％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000292
/>
利用核磁共振对实施例34中得到的N-(4-(二氟甲基)苯基)乙酰胺进行1H NMR、13CNMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.60(d,J＝8.3Hz,2H),7.46(d,J＝8.4Hz,2H),7.42(s,1H),6.61(t,J＝56.6Hz,1H),2.20(s,3H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ168.6,140.0,130.0(t,J＝22.8Hz),126.5(t,J＝6.0Hz),119.5,114.5(t,J＝238.1Hz),24.7。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-109.7(2F,d,J＝56.6Hz)。
实施例35
采用一般程序E，制备(6-(二氟甲基)吡啶-3-基)甲醇，结构式见表1中28，产率为59％。
反应方程式为：
Figure BDA0003484736200000301
利用核磁共振对实施例35中得到的(6-(二氟甲基)吡啶-3-基)甲醇进行1H NMR、13C NMR和19F NMR分析，得到结果：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.64(s,1H),7.89(d,J＝8.0Hz,1H),7.66(d,J＝8.0Hz,1H),6.67(t,J＝55.4Hz,1H),4.82(s,2H),2.33(s,1H)。
13C NMR(101MHz,CDCl3)δ151.8(t,J＝26.1Hz),147.8,138.4,136.1,120.1(t,J＝3.0Hz),113.6(t,J＝240.4Hz),62.2。
19F NMR(376MHz,CDCl3)δ-115.5(2F,d,J＝55.4Hz)。
表1.实施例8-35的产物的结构式及产率
Figure BDA0003484736200000311
实施例36
将三氟甲基化合物经脱氟反应后，与不饱和烯烃类化合物进行反应生成对应的脱氟烷基化产物方程式如下：
Figure BDA0003484736200000312
对实施例36的反应物及催化剂、甲酸盐及光照条件进行优化，见表2。
表2.对实施例36条件优化过程
Figure BDA0003484736200000321
从表2可知，通过对表2中反应条件的优化，利用光催化剂催化三氟甲基化合物经脱氟反应后，与不饱和烯烃类化合物进行反应生成对应的脱氟烷基化产物的结果为：
(1)当选用4-甲氧基硫酚(S1)与4-乙酰胺基硫酚(S8)作为光催化剂时催化效果较好，而选用S2、S3、S4、S5、S6、S7作为光催化剂催化反应的效果都要要低于4-甲氧基硫酚(S1)与4-乙酰胺基硫酚(S8)作为光催化剂时的催化效果。
(2)选用4-甲氧基硫酚(S1)作为光催化剂，在甲酸锂、二甲亚砜存在的条件下，用440nm光照射混合物，光催化效果要优于用N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺等作为有机溶剂的催化反应。
实施例37
将三氟甲基化合物经脱氟反应后，与不饱和烯烃类化合物进行反应生成对应的脱氟烷基化产物方程式如下：
Figure BDA0003484736200000331
对实施例37的反应物及催化剂、甲酸盐及光照条件进行优化，见表3。
表3.对实施例37条件优化过程
Figure BDA0003484736200000332
从表3可知，通过对表3中反应条件的优化，利用光催化剂催化三氟甲基化合物经脱氟反应后，与氢供体进行反应直接生成对应的脱氟质子化产物的结果如下：
(1)选用4-甲氧基硫酚(S1)作为光催化剂，只有在甲酸铯、二甲亚砜(DMSO)存在的条件下，用440nm光照射混合物进行催化反应，才具有较高的催化反应效果。
(2)选用4-甲氧基硫酚(S1)作为光催化剂，在甲酸锂、二甲亚砜存在的条件下，用440nm光照射混合物，光催化效果要优于用N,N-二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺等作为有机溶剂的催化反应。
需要说明的是，本公开中使用的烷基、烷氧基等可以含有1至12个碳原子，例如1至6个碳原子。本公开中使用的环烷基、环烯烃可以含有3至10个碳原子，例如3至6个碳原子。
本公开中使用的术语“杂芳基”表示5至12个环原子的一价芳族杂环单环或二环三环体系，其包含1、2、3或4个选自N、O和S的杂原子，其余的环原子是碳。杂芳基的实例包括吡咯基、呋喃基、噻吩基、咪唑基、噁唑基、噻唑基、三唑基、噁二唑基、噻二唑基、四唑基、吡啶基、吡嗪基、吡唑基、哒嗪基、嘧啶基、三嗪基、氮杂
Figure BDA0003484736200000341
基、二氮杂/>
Figure BDA0003484736200000342
基、异噁唑基、苯并呋喃基、异噻唑基、苯并噻吩基、吲哚基、异吲哚基、异苯并呋喃基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并异噁唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、苯并三唑基、嘌呤基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基和苯并噻吩基。
本公开中使用的术语“卤素”表示氟、氯、溴或碘。
以上所述的具体实施例，对本公开的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本公开的具体实施例而已，并不用于限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种硫酚光催化剂用于脱氟烷基化或脱氟质子化反应的方法，包括：
将三氟甲基化合物和/或多氟烷基化合物，硫酚光催化剂，甲酸盐和有机溶剂混合形成反应混合物；
将所述反应混合物在惰性气体保护下进行光照，使其发生脱氟反应，生成二氟甲基自由基和/或多氟烷基自由基中间产物；
将所述中间产物与不饱和烯烃化合物反应，生成脱氟烷基化产物；
或将所述中间产物与作为氢供体的甲酸盐反应，生成脱氟质子化产物；
其中，所述硫酚光催化剂选自以下至少之一：
4-甲氧基苯硫酚，4-甲酸乙酯苯硫酚，3-甲氧基苯硫酚，2-甲氧基苯硫酚，4-甲基苯硫酚，2-萘硫醇，五氟硫酚，4-乙酰氨基苯硫酚；
其中，所述三氟甲基化合物和所述多氟烷基化合物的结构式如式(I)和式(II)所示：
R-CF3， 式(I)；
R-CF2CF3， 式(II)；
其中，R基选自以下官能团的任意一种：酰胺基、酯基、芳基或者杂芳基基团，所述官能团任选被选自以下基团的一个或多个取代基取代：甲氧基、苯基、酯基、氰基官能团；
其中，所述甲酸盐选自碱金属甲酸盐、碱土金属甲酸盐和甲酸铝；
所述碱金属甲酸盐选自以下至少之一：
甲酸钠、甲酸钾、甲酸锂、甲酸铯；
所述碱土金属甲酸盐选自以下至少之一：
甲酸镁、甲酸钙；
其中，有机溶剂选自以下至少之一：
N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述不饱和烯烃化合物的结构式如式(III)所示：
Figure FDA0004150480630000011
其中，R’基选自烷基、环烷基基团。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述三氟甲基化合物和/或所述多氟烷基化合物为反应底物；
所述硫酚光催化剂的摩尔用量为所述反应底物的摩尔用量的1％～20％；
所述甲酸盐的摩尔用量为所述反应底物的摩尔用量的100％～400％。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述惰性气体选自：氩气、氮气中的任意一种；
光催化反应在室温下进行，所述室温的温度范围选自：22-30℃；
所述光催化反应的光波长范围选自390nm～467nm；
所述光催化反应时长选自：12h～24h。
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