4,4,4-三氟丁酸是一种含氟有机化合物,呈无色透明、有特殊气味的液体或半固体。是重要的含氟有机中间体,可用作含氟试剂,常用于有机合成和医药材料研发。
合成方法
1 对施伦克管进行脱气,以去除管内的空气。使用氧气球将管内充入氧气三次。依次向混合物中加入Cu(NO₃)₂·3H₂O(24.1 mg,0.1 mmol)、TEMPO(16.0 mg,0.1 mmol)、KHSO₄(13.9 mg,0.1 mmol)、醇(1.0 mmol)和DCE(4 mL)。在室温下搅拌所得混合物,直至通过薄层色谱(TLC,石油醚/乙酸乙酯 = 5/1)监测反应完成(36 小时)。将所得混合物通过短柱硅胶过滤。用二乙醚(3 × 25 mL)洗脱所得混合物。将所得混合物蒸干。通过硅胶柱色谱纯化产物4,4,4-三氟丁酸 [洗脱剂:石油醚/乙酸乙酯 = 10/1(约 220 mL)至 3/1(约 200 mL)]。[1]

2 在充入氩气的手套箱中,加入碘化铜(I)(10 mmol)、2,2’-联吡啶(10 mmol)和氟化银(I)(40 mmol)。在手套箱外,向250 mL施伦克圆底烧瓶中加入DMF(13 mL)。搅拌反应30分钟。在氩气流下缓慢(10 mL/h)加入TMSCF₃(65 mmol)。将所得混合物在室温下搅拌18小时。将所得混合物通过Celite®滤垫过滤,用丙酮洗脱,并在减压下浓缩。向所得残留物中加入甲烷(200 mL)。在–20°C下过夜重结晶。用玻璃滤漏斗过滤重结晶固体,并干燥得4,4,4-三氟丁酸。
下游产物合成
1-((3S,4R)-3-乙基-4-(3-对甲苯磺酰基-3H-咪唑[1,2-a]吡咯[2,3-e]吡嗪-8-基)吡咯烷-1-基)-4,4, 4-三氟丁-1-酮。向 8-((3R,4S)-4-乙基吡咯烷-3-基)-3-对甲苯磺酰基-3H-咪唑[1,2-a]吡咯并[2,3-e]吡嗪(0.10 g,0.24 mmol)的DCM溶液(2 mL)中,加入DIEA(0.09 mL,0.51 mmol)、4,4,4-三氟丁酸(0.04 g,0.24 mmol,Matrix)和HATU(0.12 g,0.32 mmol)。搅拌混合物约 1 小时,然后加入二氯甲烷 (10 mL) 和饱和碳酸氢钠水溶液 (5 mL),分离两相。用水相用二氯甲烷 (10 mL) 反萃取。合并有机相,用无水 MgSO₄ 干燥,过滤,并在减压下浓缩。收率:(0.13 g,粗品100%)。
参考文献
[1] Yu, Y., Zhai, D., Zhou, Z., Jiang, S., Qian, H., & Ma, S. (2023). Copper-catalyzed aerobic oxidation of primary alcohols to carboxylic acids. Chemical Communications, 59(35), 5281-5284.