Gefluoreerde aromatische verbindingen hebben eigenschappen zoals permeabiliteit, lipofiliciteit en metabolische stabiliteit. Aanzienlijke inspanningen zijn besteed aan de ontwikkeling van efficiënte methoden voor het opnemen van de fluoralkylgroep in aromatische raamwerken. Veel algemeen gebruikte fluoralkyleringsreagentia zijn echter duur of operationeel onhandig, en sommige ervan vereisen synthese in meerdere stappen.

Onlangs rapporteerde een onderzoeksgroep onder leiding van Prof. Su Weiping van het Fujian Institute of Research on the Structure of Matter van de Chinese Academie van Wetenschappen een algemene fotokatalytische methode voor regioselectieve C-H-fluoralkylering van (hetero)arenen met gebruikmaking van gemakkelijk verkrijgbare fluoralkylcarbonzuuranhydriden als fluoralkylerende reagentia in aanwezigheid van eenvoudig acetoxim als activator.

De studie werd gepubliceerd in Chem Catalysis op 16 juni.

De C-H-fluoralkyleringsmethode wordt toegeschreven aan de ontdekking van de door zuur veroorzaakte reactiviteit van acetoxime-ester naar door een enkele elektronenreductie veroorzaakte splitsing van de N-O σ-binding.

De onderzoekers evalueerden de haalbaarheid van de door fotokatalytische reductie geactiveerde decarboxylering van acetoximtrifluoracetaat om CF₃ te genereren. radicaal. Vervolgens ontwikkelden ze een in-situ activeringsstrategie voor fotokatalytische trifluormethylering van (hetero)arenen via in-situ generatie van acetoxime trifluoracetaat en TFA uit trifluorazijnzuuranhydride (TFAA) en acetoxim.

De mechanistische studies toonden aan dat de interactie tussen TFA en acetoxime-ester resulteerde in de fotoredox-gemedieerde splitsing van N-O σ-binding van acetoxime-ester om trifluormethylcarboxylradicaal en imine te genereren. Dit was tegengesteld aan de inherente reactiviteit van de N-O σ-binding van acetoxime-ester in de richting van de vorming van een iminylradicaal en trifluoracetaatanion onder fotoredox-katalyse, wat een ongekende door zuur veroorzaakte reactiviteit aantoont bij acetoximester.

De activator acetoxim die in deze studie werd gebruikt, is goedkoop, niet-toxisch, luchtstabiel en eenvoudig te hanteren. Deze combinatie van acetoxim/fluoralkylcarbonzuuranhydriden heeft lage kosten en een hoge in-situ activeringsefficiëntie. Het kan omslachtige presynthese voorkomen en de resulterende bijproducten, 2-propanimine of aceton, zijn klein, vluchtig en gemakkelijk te verwijderen.

Deze studie biedt niet alleen een efficiënte benadering van de fluoralkylering van (hetero)arenen en alkenen, maar onthult ook een nieuwe reactiviteitsmodus voor fotogestuurde splitsing van σ-N-O-bindingen in oxime-esters, wat zal helpen om de synthetische toepassing van gemakkelijk verkrijgbare oxime-esters. + Verder verkennen

Trifluorazijnzuur werkt als trifluormethyleringsmiddel in areen CH-functionalisatie