三氟甲基化试剂：1-(三氟甲基)-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮

介绍

1-(三氟甲基)-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮的分子式为C8H4F3IO2，外观为白色或灰白色固体，对光敏感。它是一种重要的三氟甲基化试剂，常用于在有机分子和药物分子结构中引入三氟甲基基团。它在有机化学中常称为Togni's Reagent II。由于氟原子的原子半径较小，跟氢原子接近，导致生物体对于氟原子和氢原子的辨识度不高，使得三氟甲基具有较强的代谢稳定性[1,2]。三氟甲基中含有高键能的C-F键，使得三氟甲基具有较强的化学稳定性；其次三氟甲基具有高的电负性，会导致其可通过强的偶极相互作用来影响有机分子的物理和化学性质。1-(三氟甲基)-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮具有较高的电负性和稳定性。

图一 1-(三氟甲基)-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮

合成

将邻碘苯甲酸14.1 g(0.057 mol)溶于120 mL乙腈中，升温至80 ℃,滴液漏斗缓慢滴入三氯异氰尿酸4.5 g(0.019 mol)的乙腈溶液(30mL),反应30 min, 降温至室温，加入醋酸钾10.9 g(0.111 mol),继续升温80 ℃反应2 h, 降至室温加入三氟甲基三甲基硅烷11.1 g(0.078 mol)TLC监控至反应完毕。加热回流使产物完全溶解，趁热抽滤除去不溶性杂质，滤液冷却后放入冰箱静置过夜得白色固体1-(三氟甲基)-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮13.5g, 收率为75%[3]。

应用

1-(三氟甲基)-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮可以用作三氟甲基化试剂，例如它可以将2-氨基-5-溴吡啶三氟甲基化。将2-氨基-5-溴吡啶3.3g(0.019mol)溶于10mLN,N-二甲基甲酰胺中，加入1-(三氟甲基)-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮(三氟甲基化试剂)2g(0.006mol),碘化亚铜0.12g(0.000 6mol),换氮气保护，加热至50℃反应，TLC监控至反应完毕。将反应液冷却至室温，加入少量水，用适量乙酸乙酯(50mL*3)萃取，真空浓缩。最后利用柱层析纯化法对产物进行提纯，得到目标化合物1.3g, 收率为87%[3]。

图二 1-(三氟甲基)-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮的应用

参考文献

[1]蒋强，李华，徐卫国.新型三氟甲基化反应的研究及进展[J].有机氟工业，2014,(3):42-45,60.

[2]Wang J,Sanchez-Rosello M,Acena J L,et al.Fluorine in pharmaceutical industry:fluorine-containing drugs introduced to the market in the last decade(2001-2011)[J].Chem Rev(Washington,DC,United States),2014,114:2 432-2 506.

[3]廖万鹏,刘彤,吴凤,等.1-(三氟甲基)-1,2-苯碘酰-3(1H)-酮在芳杂环上三氟甲基化的应用研究[J].化学研究与应用,2022,34(03):662-667.