1-氟-2,4,6-三甲基吡啶三氟甲烷磺酸鹽是一種較為常見(jiàn)的氟化試劑,英文名為N-Fluoro-2,4,6-trimethylpyridinium triflate,常溫常壓下為白色至淺黃色固體粉末,在水中有一定的溶解性并且可溶于常見(jiàn)的強(qiáng)極性的有機(jī)溶劑例如N,N-二甲基甲酰胺。1-氟-2,4,6-三甲基吡啶三氟甲烷磺酸鹽是一種親電型的氟化試劑,常用于在目標(biāo)有機(jī)分子結(jié)構(gòu)中引入氟原子,可應(yīng)用于氟代丙二酸酯類(lèi)功能有機(jī)分子的制備。
氟化反應(yīng)
1-氟-2,4,6-三甲基吡啶三氟甲烷磺酸鹽結(jié)構(gòu)中的氟具有一定的親電性,它可在一定條件下和常見(jiàn)的親電時(shí)間例如丙二酸酯類(lèi)物質(zhì)等發(fā)生去質(zhì)子氟化反應(yīng)。
圖1 1-氟-2,4,6-三甲基吡啶三氟甲烷磺酸鹽的氟化反應(yīng)
在一個(gè)干燥的反應(yīng)燒瓶中將5.33 g (40 mmol)磨碎的AlCl3、84.1 g (291 mmol) 1-氟-2,4,6-三甲基吡啶三氟甲烷磺酸鹽、13.2 g(100 mmol)丙二酸二甲酯和10 mL干二氯甲烷進(jìn)行混合。將所得的反應(yīng)混合物在氮?dú)鈿夥障旅芊?,所得的反?yīng)混合物在90℃油浴中加熱反應(yīng)大約61.5 h。反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)試管冷卻至室溫并打開(kāi),將反應(yīng)混合物轉(zhuǎn)移到燒瓶中,將所得的反應(yīng)混合物在真空下進(jìn)行濃縮蒸發(fā)以除去有機(jī)溶劑(二氯甲烷)。所得的剩余物通過(guò)常規(guī)蒸餾的方式進(jìn)行分離純化即可得到目標(biāo)產(chǎn)物分子。[1]
離子交換反應(yīng)
1-氟-2,4,6-三甲基吡啶三氟甲烷磺酸鹽可在適當(dāng)?shù)臒o(wú)機(jī)鹽離子的存在下發(fā)生離子交換反應(yīng)。
圖2 1-氟-2,4,6-三甲基吡啶三氟甲烷磺酸鹽的離子交換反應(yīng)
在30 mL 水中加入NH4PF6(1.13 g, 6.91 mmol, 2.00當(dāng)量)至1-氟-2,4,6-三甲基吡啶三氟甲烷磺酸鹽(1.00 g, 3.46 mmol,1.00當(dāng)量)。然后將所得的反應(yīng)懸浮液在室溫下攪拌反應(yīng)大約1.5小時(shí),然后通過(guò)過(guò)濾分離反應(yīng)體系中的固體產(chǎn)物。然后將所得的反應(yīng)混合物在己烷/丙酮(30ml, 1:1 (v/v))中進(jìn)行重結(jié)晶提純即可得到722mg離子交換的目標(biāo)產(chǎn)物分子,其為無(wú)色固體(收率73%),熔點(diǎn):182-184℃。[2]
參考文獻(xiàn)
[1] Adachi, Kenji; et al, Journal of Fluorine Chemistry (2016), 183, 100-111.
[2] Ritter, Tobias; et al, United States Patent, Patent Number:WO2009149347.