[发明专利]一种单氟代烯烃的合成方法

说明书

本发明属于有机合成领域，公开了一种单氟代烯烃的合成方法，以氟代丙烯酸与烷基羧酸酯为原料，在光催化剂，可见光照射的条件下，于溶剂中在室温下进行反应，得到具有Z构型单氟代烯烃化合物，采用本发明方法合成的单氟代烯烃反应操作简单、产率高、原料价格便宜、产物选择性高，无需使用危险的化学药品，合成应用价值高。另外该方法底物兼容广泛，方法经济、成本低。

技术领域

本发明涉及化合物制备，属于有机合成领域。具体涉及单氟代烯烃的合成方法。

背景技术

单氟代烯烃是一类重要的有机化合物，广泛存在于各类生物活性分子和药物分子中，具有广泛的应用潜力。其是理想的肽键模拟物，因此在药物发现和材料科学上有广泛的价值。如核苷酸还原酶抑制剂、视黄醛X受体调节器、T细胞表面抗原抑制剂和抗肿瘤药物卡培他滨(式1)等都存在单氟代烯烃结构片段。因此单氟代烯烃的合成具有重要的应用价值。

目前合成单氟代烯烃主要通过谐二氟烯烃脱氟偶联反应，如Cao Song课题组报道的谐二氟烯烃与烷基格氏试剂反应，构建单氟代烯烃(Org.Lett.2016，18，4284-4287)。然而格式试剂活性高，官能团兼容性差；且反应需要使用有毒性的甲苯为溶剂，在回流条件下反应，反应条件苛刻(式2)。

近来Fu Yao课题组报道了谐二氟烯烃与烷基卤化物的偶联反应，用于构建单氟代烯烃(式3)，该反应需要使用昂贵的双-(1，5-环辛二烯)镍为催化剂，当量的联硼酸频那醇酯作为还原剂，而外添加碱性很强的磷酸钾作为反应的碱。合成成本较高(J.Am.Chem.Soc.2017，139，12632-12637)。

烷基羧酸是一类重要的有机分子，广泛存在于各类天然产物、药物分子中。烷基羧酸脱羧反应构建新的化合物的方法一直是有机合成的重要方法。虽然近来烷基羧酸酯与谐二氟烯烃的偶联构建单氟代烯烃的反应已被实现(式4，Org.Lett.2018，20，4579-4583)，但该反应需要使用三个当量的锌粉，然而锌粉是管制药品，锌有强还原性，与水、酸类或碱金属氢氧化物接触能放出易燃的氢气。与氧化剂反应会引起燃烧或爆炸。粉末与空气能形成爆炸性混合物，易被明火点燃引起爆炸，潮湿粉尘在空气中易自行发热燃烧。且具有刺激性，因此该方法在合成上具有很大的危险性。

虽然近来，Fu和Li组实现了光催化谐二氟烯烃与烷基羧酸的脱羧偶联，但该反应底物类型有限对于单芳基底物产物反应选择性低，得到了顺、反烯烃混合物，产物分离困难(式5，Org.Chem.Front.2019，6，2365；Chem.Commun.2017，53，10299)。

单氟代烯烃在药物活性分子中有着广泛的存在，单氟代烯烃的高效、便捷、经济的合成在药物发现上有着巨大的价值。烷基羧酸是一类重要的有机化合物，目前烷基羧酸脱羧用于构建单氟代烯烃目前需要使用当量锌粉，反应操作危险，易发生爆炸。发明新颖的、温和的偶联试剂用于烷基羧酸脱羧构建单氟代烯烃有着很大的合成价值。

发明内容

本发明针对单氟代烯烃现有合成方法中存在的缺点，提供一种操作简单、无需使用危险的化学药品、反应条件温和的合成单氟代烯烃的方法。该反应试剂便宜，用量少，合成成本经济。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种单氟代烯烃的合成方法，其特征在于：以氟代丙烯酸与烷基羧酸酯为原料，在光催化剂，可见光照射的条件下，于溶剂中按下述反应式在室温下进行反应，得到具有通式(I)的Z构型单氟代烯烃化合物，该方法产率高、原料价格便宜、产物选择性高。操作简单，无需使用危险的化学药品，合成应用价值高。