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二乙胺基三氟化硫(DAST)的应用及相关研究? 1

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二乙胺基三氟化硫(DAST)是一种常用的氟化试剂,其活性相对于四氟化硫较低,但在小规模反应中操作更为方便。然而,需要注意的是,DAST加热至50℃以上可能会引发剧烈爆炸,这是由于S-N键的相对不稳定性所致。此外,DAST及其类似物在醇类化合物氟化过程中常会发生消除反应和碳链骨架的重排反应,这是由于反应中形成的碳正离子中间体所导致。

二乙胺基三氟化硫(DAST)的性状图.jpeg

对DAST及其类似物的应用研究

相比于四氟化硫,DAST及其类似物的活性较低,这主要归因于它们的立体位阻较大,并且二烷基氨基部分的诱导效应较弱。这一点可以从在空间拥挤的位置上不能用DAST及其类似物对羟基进行氟化转化而清楚地反映出来。

为了获得在大规模反应中安全操作的氟化试剂,科学家们先后开发了MOST和Deoxo-Fluor(液体)。Deoxo-Fluor在较高温度下会分解,但不会发生热失控反应导致爆炸。Deoxo-Fluor试剂可用于多种手性有机氟化物的合成,并且能够保持产物构型不变。该试剂在二氯甲烷溶剂中常温下即可将二醇转化为氟化物,反应条件温和且收率高,因此在手性医药制备中得到广泛应用。

1,1,2,2-tetrafluoro-N,N-dimethylethylamine(TFEDMA)也是一种市售的液体试剂。反应后的副产物酰胺具有良好的水溶性,因此在分液过程中可以轻松洗去。此外,TFEDMA可以长时间保存在聚乙烯、特氟龙和金属制容器中,并且具有良好的热稳定性,但遇水不稳定。

最近,科学家们开发了XtaIF1uor和FluoLead氟化试剂,这两种试剂在氟化反应中可以转化为更稳定的锍酰亚胺盐(sulfiminium)或者完全排除不稳定的S-N键,从而避免了DAST类化合物分解的危险。这两种试剂都是固体,可以在空气中使用,并且它们的活性几乎与DAST相同。

XtalFluor试剂的特点

在2010年,Couturier等科学家报道了XtalFluor-E和XtalFluor-M的制备和应用。与DAST、Deoxo-Fluor相比,XtalFluor具有更好的稳定性。与DAST不同的是,XtalFluor在反应中不会释放出游离的氢氟酸,因此可以在普通的玻璃瓶中进行反应。此外,XtalFluor具有更好的选择性,能够显著减少消除副产物的生成。通常与DBU或TEA-3HF共用。

FluoLead也是一种固体市售试剂,具有热稳定性、耐吸湿性和不易分解的特点,同样可以有效抑制消除副反应的进行。它可以将羧酸转换为三氟甲基等功能强大的化合物。

FLUOLEADTM是一种新颖的亲核氟化试剂,由日本科学家Umemoto首次报道。与现有的液体试剂(如DAST)相比,FLUOLEADTM是一种固体试剂,具有更好的热稳定性,可以在空气中方便处理。它对水反应缓慢,反应条件温和,能够容忍多种官能团的存在,具有广泛的适用范围和良好的选择性。FLUOLEADTM在反应过程中会产生氢氟酸,可以与反应体系中的氟化钠反应,形成氟化钠氢氟酸盐,通过过滤可以除去。此外,反应中的主要副产物4-叔丁基-2,6-二甲基苯基磺酰氟(ArS(O)F)可以通过在反应液浓缩后加入稀的氢氧化钠水溶液(约1.0 M)进行水解,使其转化为钠盐并溶于水中,从而得以除去。

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