一种三氟甲基酮类化合物及其合成方法
【技术领域】
1.本发明属于催化有机合成领域，具体地说涉及一种三氟甲基酮类化合物及其合成方法。
背景技术：
2.三氟甲基基团具有强吸电子诱导效应、亲脂性和稳定的c-f键，将其引入到有机分子中可以有效的改变目标分子的各种性质。其中，三氟甲基酮化合物是一类非常重要的含氟有机化合物，该类化合物是有机合成中的重要中间体，可以合成含三氟甲基的杂环化合物、氟醇类化合物等含氟化合物；因此，三氟甲基化合物被广泛应用于化工、材料和医药等领域。比如，往药物分子中引入三氟甲基可以有效延长其在生物体内的作用时间，增强代谢稳定性；同时三氟甲基的引入通常会增加药物分子的脂溶性，从而有助于药物分子在生物体内的吸收、传递和扩散。抗癌药索拉非尼(sorafenib)、抗精神病药物伊洛培酮(iloperidone)，治疗ii 型糖尿病的药物(januvia)，和液晶显示屏典型材料zli-2857等都含有三氟甲基。然而，三氟甲基在自然界中并不存在，把三氟甲基引入有机分子中变得十分重要，所以化学家们一直在不断寻求合成三氟甲基(酮)化合物的有效新方法。
3.目前,文献报道三氟甲基酮化合物的合成方法有很多。比如，羧酸衍生物的三氟甲基化反应，格式试剂及芳基硼酸与三氟乙酸的衍生物的反应，α-三氟甲基醇的氧化，芳基卤化物 (溴，碘等)及重氮盐的三氟乙酰化反应。在1998年，george a.olah和surya prakash报道了酯(芳基和烷基酯)和三氟甲基三甲基硅烷(tmscf3)在催化量的四丁基氟化铵(tbaf) 下偶联生成三氟甲基酮化物。在2013年，wu课题组提出了芳基碘化物和(ph3p)3cucf3在 20bar co环境下pd催化生成三氟甲基酮化物，而加压的co给操作带来了不便。在2015 年，kounosuke oisaki和motomu kanai报道了烷基α-三氟甲基醇使用催化量的keto-abno 氧化生成三氟甲基酮化物。在2016年，weng课题组报道了芳基重氮盐与三氟乙酸衍生物在 cu的催化下偶联成三氟甲基酮化物。以酯、三氟甲基醇、醛、芳基卤等为底物，它们中的一些是不稳定的，昂贵的或需要预先合成，而且操作不便，反应条件苛刻。因此，我们选择羧酸作为底物，因为羧酸易得，稳定性好，成本低等优点，是理想的原料。我们开发了一种羧酸与tmscf3偶联合成三氟甲基酮化物，而且此方法无需特殊的设备要求，产率高，对环境无污染，符合国家提出的生态文明建设的理念。目前，国内外还没有关于羧酸与tmscf3偶联合成三氟甲基酮类化合物的公开文献和专利申请。
技术实现要素：
4.本发明的目的在于提供一种以三氟乙酸酐(tfaa)和4-二甲氨基吡啶(dmap)为促进剂，以羧酸和tmscf3为原料，高效合成三氟甲基酮类化合物的方法。该方法具有成本较低，产率高，操作简便、无污染等优点，对于实现其工业化生产具有一定的可行性。
5.为达到上述发明目的，本发明提出以下的技术方案：
6.一种三氟甲基酮类化合物及其合成方法,其中三氟甲基酮类化合物i的结构式如
下：
[0007][0008]
其中所述r为芳基和烷基。其中化合物i的合成法，其特征在于，以羧酸ii和tmscf
3 iii为原料，使用2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，置入反应容器内，在120℃的氮气环境下反应15小时，高产率得到三氟甲基酮类化合物i。
[0009]
上述合成方法中，其中原料羧酸ii和tmscf
3 iii的结构式如下：
[0010][0011]
其中所述r为芳基和烷基。
[0012]
上述合成方法中，使用2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及 2.0ml苯甲醚为溶剂；所述反应时间为15h，反应温度为120℃的氮气环境下。
[0013]
本发明所提供的一类三氟甲基酮类化合物的合成方法开辟了新的低成本“绿色”途径，其优点在于：未使用金属催化剂，目标产物产率均较高，底物适用范围广，反应条件温和，反应操作简便，也是用功能性的药物分子，对医学领域有重要的意义。
【附图说明】
[0014]
附图1所示是本发明所提供的制备三氟甲基酮类化合物的路线图。
【具体实施方式】
[0015]
本发明所提供的一种三氟甲基酮类化合物合成方法，请参见附图：以羧酸和tmscf3为原料，使用2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，置入反应容器内，在120℃的氮气环境下反应15小时，反应完成后过柱分离得目标产物。
[0016]
下面结合具体的制备实例对本发明做进一步说明：
[0017]
制备例1
[0018]
在25ml反应管内加入4-苯基苯甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到淡黄色固体，产率为86％。
[0019]
制备例2
[0020]
在25ml反应管内加入3,4,5-三甲氧基苯甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol， 2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120 ℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到白色固体，产率为70％。
[0021]
制备例3
[0022]
在25ml反应管内加入2-萘甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到淡黄色固体，产率为73％。
[0023]
制备例4
[0024]
在25ml反应管内加入6-溴-2-萘甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到白色固体，产率为84％。
[0025]
制备例5
[0026]
在25ml反应管内加入3-甲基黄酮-8-羧酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0 个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到黄色固体，产率为80％。
[0027]
制备例6
[0028]
在25ml反应管内加入4-苯甲酰苯甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0 个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到白色固体，产率为72％。
[0029]
制备例7
[0030]
在25ml反应管内加入6-喹啉甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到淡黄色固体，产率为78％。
[0031]
制备例8
[0032]
在25ml反应管内加入4-苯氧基苯甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0 个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到黄色液体，产率为85％。
[0033]
制备例9
[0034]
在25ml反应管内加入4-叔丁基苯甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0 个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到白色固体，产率为80％。
[0035]
制备例10
[0036]
在25ml反应管内加入4-氰基苯甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在80℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到黄色
固体，产率为81％。
[0037]
制备例11
[0038]
在25ml反应管内加入4-碘苯甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在80℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到黄色液体，产率为89％。
[0039]
制备例12
[0040]
在25ml反应管内加入丙磺舒0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到黄色固体，产率为90％。
[0041]
制备例13
[0042]
在25ml反应管内加入阿达帕林0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到黄绿色固体，产率为80％。
[0043]
制备例14
[0044]
在25ml反应管内加入3-氯-5-甲氧基苯甲酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol， 2.0个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120 ℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到黄色油状物，产率为99％。
[0045]
制备例15
[0046]
在25ml反应管内加入苯并噻吩-2-羧酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0 个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到淡黄色固体，产率为68％。
[0047]
制备例16
[0048]
在25ml反应管内加入苯并呋喃-2-羧酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.6mmol，2.0 个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在120℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到淡黄色固体，产率为64％。
[0049]
制备例17
[0050]
在25ml反应管内加入硬脂酸0.2mmol(1个当量)，tmscf
3 0.2mmol，1.5个当量三氟乙酸酐，2.5个当量dmap，2.5个当量csf，及2.0ml苯甲醚为溶剂，在100℃的氮气环境下反应15小时。反应结束后，经柱层析分离得到目标化合物三氟甲基酮类化合物，得到白色固体，产率为43％。
[0051]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保
护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。