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本论文主要对有机氟化学中的亲核二氟甲基化和一氟甲基化反应进行了研究,利用氟烷基砜发展了对醛、芳炔、α,β-不饱和羰基化合物等强亲电物质的亲核氟烷基化反应,成功制备了一系列在有机合成中具有潜在应用价值的含氟有机小分子,并对在亲核氟烷基化反应中发现的相关化学进行了探索研究。
第一部分,发展了一种在强碱条件下脱除砜基制备二氟烯烃的方法,并且所得二氟烯烃可以进一步转化为二氟甲基的酮。
第二部分,发展了一种新的二氟卡宾试剂:一氯二氟甲基苯乙酮,并对其反应活性进行了考察,该二氟卡宾试剂可以对酚类化合物进行有效的二氟甲基化,从而将二氟甲基直接引入到有机分子当中。
第三部分,利用(PhSO2)2CHF和PhSO2CHFCOPh成功实现了对芳炔和活化炔烃的亲核氟烷基化反应,所得氟烷基化的产物在Na/Hg条件下还原脱砜,可以进一步转化为一氟甲基化的产物。
第四部分,对氟代烷烃参与的亲核取代反应进行了系统的研究,最终通过立体化学的研究表明:氟代烷烃参与的分子内亲核取代反应是通过分子内SN2机理进行的。而在类似的实验条件下,氟代烷烃参与的分子间的亲核取代反应却不能发生。
第五部分,研究了N-叔丁基亚磺酰基二氟甲基酮亚胺与芳炔的[3+2]环加成反应,最终通过苯磺酰基的有效调控,高产率、高立体专一性地实现了该环加成反应,所得产物脱除砜基后,可以转化为含手性二氟甲基的杂环化合物。
第六部分,改进了N-苯基次磺酰亚胺的制备方法,并系统研究了N-苯基次磺酰基醛亚胺与芳炔的反应。通过分子内氘代实验解释了该反应的可能机理。