三氟甲基鏻盐分子内电荷转移复合物促使的杂芳烃三氟甲基化反应

doi:10.6023/cjoc202411006

有机化学 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (7): 2545-2551.DOI: 10.6023/cjoc202411006 上一篇下一篇

研究论文

三氟甲基鏻盐分子内电荷转移复合物促使的杂芳烃三氟甲基化反应

刘帅^a^,^c^,^†, 陈坤泉^b^,^†, 孙德群^a^,^*(), 刘强^c^,^*(), 陈祥雨^c^,^*()

^a 西南科技大学生命科学与工程学院四川绵阳 621010
^b 莆田学院药学与医学技术学院医学微生态重点实验室福建莆田 351100
^c 中国科学院大学化学科学学院北京 100049

收稿日期:2024-11-06 修回日期:2024-12-30 发布日期:2025-01-24
作者简介:
^† 共同第一作者
基金资助:
国家自然科学基金(22101279); 中央高校基础科研资助项目和北京分子科学国家实验室(BNLMS2023014)

Intramolecular Charge Transfer Complex Enabled Trifluoromethylation of Heteroarenes with Trifluoromethyl Phosphonium Salt

Shuai Liu^a^,^c, Kunquan Chen^b, Dequn Sun^a^,^*(), Qiang Liu^c^,^*(), Xiangyu Chen^c^,^*()

^a School of Life Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621010
^b Key Laboratory of Medical Microecology, School of Pharmacy and Medical Technology, Putian University, Putian, Fujian 351100
^c School of Chemical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049

Received:2024-11-06 Revised:2024-12-30 Published:2025-01-24
Contact: *E-mail: dqsun@swust.edu.cn; liuqiang@ucas.ac.cn; chenxiangyu20@ucas.ac.cn
About author:
^† The authors contributed equally to this work
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(22101279); Fundamental Research Funds for the Central Universities and the Beijing National Laboratory for Molecular Sciences(BNLMS2023014)

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摘要/Abstract

发展了一种光诱导分子内电荷转移复合物(ICTC)促使的光还原三氟甲基鏻盐, 用于杂芳烃的三氟甲基化的方法.它提供了一种将三氟甲基引入多种芳香族杂环(如吲哚、吡咯、取代苯、香豆素和色酮)的便捷方法. 此策略开发了操作简单、无光催化剂、无过渡金属和无氧化剂的条件，使其具有很大的优势.

关键词: 三氟甲基鏻盐, 电荷转移复合物, 三氟甲基化, 光诱导

A photoinduced intramolecular charge transfer complex (ICTC)-enabled photoreduction of trifluoromethyl phosphonium salt for the trifluoromethylation of heteroarenes was developed. It offers a convenient approach to introduce trifluoromethyl group to a wide range of aromatic heterocycles, such as indoles, pyrrole, substituted benzene, coumarin, and chromone. This strategy provides operational simplicity, photocatalyst-, transition metal-, and oxidant-free conditions, making it highly advantageous.

Key words: trifluoromethyl phosphonium salt, charge transfer complex, trifluoromethylation, photoinduced

引用此文

刘帅, 陈坤泉, 孙德群, 刘强, 陈祥雨. 三氟甲基鏻盐分子内电荷转移复合物促使的杂芳烃三氟甲基化反应[J]. 有机化学, 2025, 45(7): 2545-2551.

Shuai Liu, Kunquan Chen, Dequn Sun, Qiang Liu, Xiangyu Chen. Intramolecular Charge Transfer Complex Enabled Trifluoromethylation of Heteroarenes with Trifluoromethyl Phosphonium Salt[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2025, 45(7): 2545-2551.

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图/表 5

Figure 1. (A) Traditional methods to access trifluoromethyl heteroarenes, (B) photoinduced direct trifluoromethylation of heteroarenes, (C) our previous development, (D) ICTC-enabled direct trifluoromethylation of heteroarenes (this work)

Entry	Solvent	Base	Yield^b/%
1	DMA	—	57
2	DMA	KHCO₃	50
3	DMA	K₂CO₃	52
4	DMA	Cs₂CO₃	53
5	DMA	^tBuOK	Trace
6	DMA	K₃PO₄	Trace
7	DMA	NEt₃	78
8	DMA	DBU	63
9	DMA	TMEDA	72
10	DMA	DABCO	Trace
11	DMF	NEt₃	47
12	DMSO	NEt₃	32
13	DCM	NEt₃	60
14	MeCN	NEt₃	46
15	THF	NEt₃	Trace
16^c	DMA	NEt₃	82 (78)^d
17^c^,^e	DMA	NEt₃	NR

Table 1. Optimization of the reaction conditionsa

Table 2. Substrate scopea,b

Figure 2. Mechanistic studies

Figure 3. Possible mechanism

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三氟甲基鏻盐分子内电荷转移复合物促使的杂芳烃三氟甲基化反应

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