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研究实现直接氧化交叉偶联反应

  研究实现直接氧化交叉偶联反应

  多氟化芳族结构作为许多功能材料中的重要结构单元存在,特别是具有多氟化芳族 - 噻吩结构的化合物。这类化合物在电子器件中有重要的应用,如有机发光二极管(OLED)和场效应晶体管(TET)等。多氟芳香族化合物具有较强的电子吸引作用,能够显着降低其含聚氧萘的化合物的HOMO和LUMO能级,促进富电子芳香族化合物和缺电子多氟芳香族化合物相比,非氟化基底,电导率和抗氧化性的相互作用赋予它n型半导体材料的特性。一般具有芳香族的多氟噻吩结构主要由芳基金属试剂基(如:芳基硼酸,芳基锡试剂)在过渡金属催化作用下与芳基卤化物交叉偶联而得。然而,这些方法存在一些缺点,如金属试剂的制备繁琐,重要官能团的相容性差以及使用高毒性锡试剂。因此,考虑到反应的简单性和适用性,通过C-H与两种非活化芳烃的直接官能化,无疑是实现多氟芳烃与噻吩交叉偶联的最直接的方法。然而,实现这种反应是非常困难的,即如何避免反应过程中大量的反应底物自耦合,以及如何解决该区域中选择性C-H键的直接官能团化问题。中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学重点实验室研究人员研究了直接烯烃的多氟化芳烃(J. Am Chem Soc 2010,132,4506-4507; Synfacts 2010,首次成功实现了Pd(OAc)2催化,多氟化芳烃和噻吩,呋喃和吲哚的CH键活化,实现了直接氧化交叉偶联反应。该反应具有反应底物普遍性高的优点,适用于氟数不同的多氟化芳烃和不同类型的杂芳环,反应催化剂用量少(2.5mol%),反应效率高(产率高达98%),官能团相容性高,区域选择性高。该方法应用于合成n型半导体材料,其收率明显高于传统方法。在“美国化学学会”(J.Am.Chem.Soc.2010,132,12850-12852)中以交流形式公布的相关工作,正在进行后续工作。 (来源:中国科学院上海有机化学研究所)

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