在氟化反應中,常用的底物是醇類或者含有羰基的化合物,通過伴隨著的脫氧反應最終達到氟化置換的效果。到目前為止已經有很多種氟化試劑已經被開發出售,常用的市售試劑中,代表的幾種已經羅列在下圖中。
N,N-diethylaminosulfur trifluoride(DAST)是最初氟化試劑的基本模板、即使是現在也一直在被使用中。該物質是市售,為液體。由於加熱到以上會有爆炸的危險,所以在使用時候一定要十分注意,對水敏感,遇水會分解。
Deoxo-Fluor是DAST的改良版,也是液體。改良後對熱更穩定,取用的時候也很安全簡便。同樣遇水分解不穩定。
1,1,2,2-tetrafluoro-N,N-dimethylethylamine(TFEDMA)也是液體市售品。反應後的副產物酰胺具有良好的水溶性,所以在分液的時候可以很容易的洗去。並且可以在聚乙烯,特氟龍,金屬製的容器中長時間保存。同樣熱穩定好,遇水不穩定。
XtalFluor是固體市售品。與DAST和DeoxoFluor相比,不容易發生消除副反應。通常與DBU或者三乙胺-3HF共用。
FluoLead也是固體市售品。對熱穩定,耐吸濕,不易分解,同樣可以有效抑製消除副反應的進行。可以把羧酸轉換成三氟甲基等功能很強大。
PhenoFluor也是固體市售品。經常在與CsF共用,可以在sp2炭素(苯酚)上發生脫氧氟化反應,對於一些複雜的底物進行Late-Stage氟化反應的最新銳的試劑。
<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
Bi, X. Synlett 2006, 2515. DOI: 10.1055/s-2006-950419
<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
<Phenofluor>
Hayashi, H.; Sonoda, H. Fukumura, K.; Nagata, T. Chem. Commun. 2002, 1618. DOI:10.1039/B204471D
Tang, P.; Wang, W.; Ritter, T. J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 11482. doi:10.1021/ja2048072
Sladojevich, F.; Arlow, S.; Tang, P.; Ritter, T. J. Am. Chem.
Soc. 2013, 135, 2470. doi:10.1021/ja3125405
Fujimoto, T.; Becker, F.; Ritter, T. Org. Process Res. Dev. 2014, 18, 1041. DOI: 10.1021/op500121w
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
Al-Maharik, N.; O’Hagan, D. Aldrichimica Acta 2011, 44, 65. [website]
DAST氟化機理:伴隨著立體的翻轉。
遇水會產生強刺激腐蝕性HF,所以在架反應,加試劑以及後處理的時候要特別注意。