[发明专利]一种芳基C-F键官能团化制备方法

说明书

本发明涉及有机化合物合成技术领域，具体一种芳基C‑F键官能团化制备方法，将氟苯类化合物和亲核试剂在复合催化剂的作用下反应，所述复合催化剂为可见光催化剂、金属催化剂混合组成。本发明采用光催化剂，反应过程安全可控，简化了制备生产过程中操作；使用紫色LED作为反应能源，绿色环保且能量利用率高，能高效地实现光能到化学能的转化；反应通过使用简单亲核试剂，进攻可见光催化条件下产生的自由基阳离子物种，高效而绿色地制备范围极其广泛的目标产物。而且本发明简化了操作步骤，缩短了反应路线；而且正向反应速率高，显著提高了其生产效率。

技术领域

本发明涉及有机化合物合成技术领域，具体一种芳基C-F键官能团化制备方法。

背景技术

含氟有机化合物广泛应用于医学、生物化学、催化、材料科学等领域。鉴于C-F键形成的重要性日益增加，C-F键官能化也引起了极大的兴趣，人们希望通过对含氟化合物的碳氟键官能团化合成出结构新颖多样的有机小分子。惰性C-F键的键能很高难以活化，因此，可以利用这一特点在药物合成的最后一步对碳氟键进行修饰，从而合成出人们需要的目标化合物。自1973年,Kumada课题组报道了镍催化的芳香族氟化物参与的Kumada-Corriu交叉偶联反应后,越来越多的有机锂或有机镁与芳基卤代烃、烯基卤代烃或烷基卤代烃在镍和钯催化下的交叉偶联反应被开发出来。但是这些方法仍存在一些缺点，例如：1)Kumada偶联反应中对官能团的兼容性较差。格氏试剂的碱性和亲核性强，可能与许多官能团反应，因而不适合于在格氏试剂存在下不稳定的卤代烃。2)钯催化剂价格都比较昂贵，钯催化剂用量的多少是能否实现工业生产化的前提条件，且需要进一步寻找和研发可循环利用的钯催化剂3)一些金属配合物对水和空气敏感,这不仅使操作复杂化,还会产生安全问题。此外,在制药和材料行业中,为了解决“过渡金属残留问题”往往需要一些繁琐的流程和特殊设备,为将金属的含量降低到一定的水平,会消耗额外的资源。

如何高效环保断裂、活化并官能团化不同含氟化合物的碳氟键是氟化学、有机合成以及有机金属化学的一个十分重要的研究课题。因此，我们迫切需要一种新方法来克服现有技术中特别是以上所述的缺陷。近年来，可见光催化化学领域的发展日新月异，为芳基C-F键官能团化的构建提供了新的路径。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的问题，提供一种芳基C-F键官能团化制备方法，以克服现有方法应用范围受限，制备条件苛刻、产率低工艺复杂、环境不友好等技术问题。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种芳基C-F键官能团化制备方法，包括以下步骤：将氟苯类化合物和亲核试剂在复合催化剂的作用下反应，所述复合催化剂为可见光催化剂、金属催化剂混合组成；

所述可见光催化剂包括以下结构式为式(I)、式(II)或式(III)中的一种或多种：