脱酸素的フッ素化 Deoxofluorination

Jul

2009

Author: Hiro[Edit ] View: [3907] 　

Category:D

概要

各種アルコールやカルボニル化合物から脱酸素的にフッ素置換を行える試薬が開発されている。市販もされている、代表的なものを以下に挙げる。

三フッ化ジエチルアミノ硫黄(DAST, ダスト)はこの試薬群のプロトタイプに当たり、現在でも多用されている。液体で市販されている。90℃以上に加熱すると爆発が起きる可能性があるため、取り扱いに注意を要する。水に不安定。

Deoxo-Fluor(デオキソフルオル)はDASTの改良版にあたる液体。より熱的に安定であり、取り扱いが安全で容易となっている。水に不安定。

1,1,2,2-tetrafluoro-N,N-dimethylethylamine(TFEDMA)は液体の市販品。副生物のアミドが水溶性であり、分液操作によって容易に除去できる。ポリエチレン、テフロン、金属製の容器に長期間保存可能。熱的に安定だが、水に不安定。

XtalFluor(クリスタルフルオル)は、市販されている固体試薬。DASTやDeoxoFluorに比べて競合する脱離反応が抑えられている。DBUやEt3N-3HFなどの試薬と共に用いる。

FluoLead(フルオリード)は、市販されている固体試薬。加熱と吸湿分解に強く、脱離反応が抑制されている。カルボン酸をトリフルオロメチル基に変換するなど、より多彩な反応に用いることが可能。

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基本文献

<DAST>
・Middleton, W. J. J. Org. Chem. 1975, 40, 574. DOI: 10.1021/jo00893a007
・Hudicky, M. Org. React. 1988, 35, 513.

<DeoxoFluor>
・Lal, G. S.; Pez, G. P.; Pesaresi, R. J.; Prozonic, F. M. Cheng, H. J. Org. Chem. 1999, 64, 7048. DOI: 10.1021/jo990566+
・Lal, G. S.; Pez, G. P.; Pesaresi, R. J.; Prozonic, F. M. Chem. Commun. 1999, 215. DOI: 10.1039/A808517J
・Lal, G. S.; Lobach, E.; Evans, A. J. Org. Chem. 2000, 65, 4830. DOI: 10.1021/jo000020j
・Singh, R. P.; Twamley, B.; Shreeve, J. M. J. Org. Chem. 2002, 67, 1918. DOI: 10.1021/jo016245r
・White, J. M.; Tunoori, A. R.; Turunen, B. J.; Georg, G. I. J. Org. Chem. 2004, 69, 2573. DOI: 10.1021/jo035658k

<TFEDMA>
・ Petrov, V. A.; Swearingen, S.; Hong, W.; Petersen, W. C. J. Fluorine Chem. 2001, 109, 25. doi:10.1016/S0022-1139(01)00372-4

<XtalFluor>
・Couturier, M. et al. Org. Lett. 2009, 11, 5050. DOI: 10.1021/ol902039q
・Couturier, M. et al.J. Org. Chem. 2010, 75, 3401. DOI: 10.1021/jo100504x

<FluoLead>
・Umemoto, T.; Singh, R. P.; Xy, Y.; Saito, N. J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 18199. DOI: 10.1021/ja106343h

Review for Deoxyfluorination：
・Singh, R. P.; Shreeve, J. M. Synthesis 2002, 2561. DOI: 10.1055/s-2002-35626
・Kirk, K. L. Org. Process Res. Dev. 2008, 12, 305. doi:10.1021/op700134j

反応機構

DASTフッ素化の機構：立体化学の反転を伴う。

反応例

カルボニル基とも反応してgem-二フッ化物を与える。

Ciguatoxin合成におけるフラグメント連結過程での使用[1]

最近ではsp2炭素上でも反応を進行させられる試薬が開発されている。すなわちフェノールの脱酸素的フッ素化が行える。[2]

実験手順

実験のコツ・テクニック

水と反応して猛毒かつガラス腐食性のフッ化水素(HF)が発生するので、反応の仕込み・後処理には注意が必要。

参考文献

[1] Inoue, M.; Yamashita, S.; Hirama, M. Tetrahedron Lett. 2004, 45, 2053. doi:10.1016/j.tetlet.2004.01.077
[2] (a) Hayashi, H.; Sonoda, H. Fukumura, K.; Nagata, T. Chem. Commun. 2002, 1618. DOI: 10.1039/B204471D (b) Tang, P.; Wang, W.; Ritter, T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11482.. doi:10.1021/ja2048072