[发明专利]一种三氟甲基菲啶化合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种三氟甲基菲啶化合物的合成方法，所述方法包括：在有机溶剂中，使用电作为催化剂，进行自由基加成芳环化。本发明以2‑异腈基联苯类化合物与三氟甲基亚磺酸钠为原料，在温和条件下，实现了高效广泛的三氟甲基菲啶类化合物的选择性合成，本发明使用电催化氧化，绿色、高效，且三氟甲基来源简单易得，相比现有技术，本发明更具有实际应用价值和推广应用前景。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体是指一种三氟甲基菲啶化合物的合成方法。

背景技术

菲啶类化合物广泛存在于芸香科植物与罂粟科植物中，具有很好的生物活性，因此在药物合成领域得到广泛关注。除此之外，菲啶类化合物在在荧光探针及材料领域也有很好的应用。

在现有的菲啶类化合物的合成研究中，最常用的手段是利用金属催化和自由基反应，但是这些方法中常存在使用各种贵金属及大量氧化剂的问题，很大程度上影响了反应的应用前景。

电催化合成可以对反应的电位进行精准控制，以更绿色、高效的手段合成目标产物，因而得到越来越多的关注。氟化甲基具有比较好的溶解性和亲脂性，对化合物的膜通透性和生物利用度有很好的提高。其中自由基环化加成合成三氟甲基菲啶的手段得到广泛研究。例如：Yu课题组报道了(Org.Lett.2013,15,21,5520-5523.)以Umemoto’s试剂作为三氟甲基来源，以Na₂PO₄作为碱，反应得到三氟甲基啡啶类化合物；Zhou课题组报道了(Org.Lett.2013,15,18,4846-4849.)利用TMSCF₃在醋酸碘苯作氧化剂的条件下与异腈反应得到三氟甲基啡啶类化合物；Hu等人报道(Org.Chem.Front.2017,4,2049-2053.)了将PhSO₂CF₃作为三氟甲基来源，在光催化的条件下进行反应得到三氟甲基菲啶类化合物；Yang等人报道(Green Chem.,2019,21,2905-2910)以二维共价有机框架材料(2D-COF-1)为光敏剂，合成三氟甲基菲啶类化合物。

然而，在许多情况下，上述合成手段常常需要使用贵金属，以及大量的氧化剂，这使得这些方法的实用性大大降低。因此，开发一种更绿色、实用的方法来获得三氟甲基菲啶具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的缺点和不足，而提供一种三氟甲基菲啶化合物的合成方法。该方法以2-异腈基联苯类化合物与三氟甲基亚磺酸钠为原料，在温和条件下，实现了高效广泛的三氟甲基菲啶类化合物的选择性合成，本发明使用电催化氧化，绿色、高效，且三氟甲基来源简单易得，相比现有技术，本发明更具有实际应用价值和推广应用前景。

为实现上述目的，本发明的技术方案是一种三氟甲基菲啶化合物的合成方法，该方法包括：在有机溶剂中和氮气氛围下，使用电催化体系并加入电解质，对式(Ⅰ)和(Ⅱ)化合物进行自由基加成反应，反应结束后经后处理得到所述式(Ⅲ)化合物，其反应式为：

其中，R₁选自H、卤素、酯基、烷基及杂环；R₂选自芳基、烷基、氰基、酯基、卤素、硝基、甲氧基。

进一步设置是所述电催化体系的电流大小为10mA、15mA、20mA中任意一种。

进一步设置是所述电催化体系中所用的电解质为四丁基四氟硼酸铵、四丁基六氟膦酸铵、四乙基六氟膦酸铵、高氯酸锂中任意一种。优选为四乙基六氟膦酸铵，所述四乙基六氟膦酸铵的用量为20～100mol％。

进一步设置是所述电催化体系中阳极材料为碳毡、碳片或铂片，阴极材料为碳毡、泡沫镍、铂片或铂网。