钯催化C—H 键的三氟甲硫基化反应
近年来，三氟甲硫基化反应的研究不断被人们重视，由于三氟甲基硫化合物具有强负电性和高亲脂性而发挥出的优秀渗透效应和阻隔效应而被广泛用于农药，医药及化学新材料的开发所用到的含氟化合物的制备。其所用到的钯催化剂也相应成为了人们关注和开发的重点，贵金属天然的催化效应为化工行业所重用，已成为药类开发，食品生产等关键领域的突破口。结合成本和工业化应用考虑，成本更低，催化活性更高的催化剂制备及相关反应的研究越来越深入，其中，钯相对低廉的成本及优良的催化活性及较长的催化寿命自然成为新兴研究的重点对象。本文重点介绍的就是二价钯催化剂利用三氟甲硫基试剂的直接三氟甲硫基化反应。
反应的机理为醋酸钯与2-苯基吡啶在导向基团作用下形成环靶物种Ⅰ, 然后与苯甲酰氯和苯胺三氟甲硫基形成的活性SCF3＋试剂氧化加成得到含三氟甲硫基的Pd(IV)物种II, 最后通过还原消除得到目标产物3a, 释放出二价钯完成催化循环。该反应以稳定的亲电性N-三氟甲硫基苯胺作为三氟甲硫基来源, 苯甲酰氯作为活化试剂, 以良好到优秀的收率合成了一系列邻位三氟甲硫基取代的芳基化合物。
试验方法为在在氮气氛围下, 向干燥的封管中依次加入Pd(OAc)2 , AgOAc, DMF, 然后加入PhNHSCF3, PhCOCl和底物2a,随后将反应管密封, 在120 ℃条件下搅拌10 h, 反应完毕冷却至室温, 向反应混合液中加入水和乙酸乙酯, 萃取有机相并用硫酸钠干燥, 减压浓缩后得到的混合物进行柱层析石油醚/乙酸乙酯(V/V＝15∶1～4∶1)分离纯化, 以86%收率得到目标产物3a。
底物的选择：考察了芳环上的取代基对反应的影响, 对位和间位上无论是吸电子基团还是供电子基团, 都能以良好到优秀的收率得到三氟甲硫基化产物3f～3n. 苯环上双取代的底物也分别能以79%和88%的收率得到目标产物3o 和3p. 苯并喹啉在该反应条件下也能以80%的收率得到目标产物3q。 值得一提的是, 在该反应体系中得到的都是单三氟甲硫基化的产物, 并没有双三氟甲硫基化产物的生成。