氟仿衍生CuCF3对芳香及杂芳卤化物的三氟甲基化：适用范围、局限性及机理特征

我们小组最近发现的氟仿衍生CuCF3对芳香和杂芳卤化物表现出极高的反应活性，最佳反应条件为无额外配体。多种碘芳烃在23-50 °C下与“无配体”的CuCF3发生顺利的三氟甲基化，几乎定量地生成相应的苯基三氟化物。多种反应性较低的芳香溴化物也已成功三氟甲基化，包括吡啶、嘧啶、吡嗪及噻唑衍生物，以及含有电子吸引基团和/或邻位取代基的芳香溴化物。只有最具电亲和力的氯芳烃可以进行三氟甲基化，例如2-氯烟酸。反应的化学选择性极高（没有生成芳烃、联苯和C2F5衍生物的副产物），使得在克量级（最高可达20 mmol）内高产率地分离出大量三氟甲基化产物。反应中共生成的CuX使CuCF3试剂不稳定，其影响程度与CuX的路易斯酸度平行：CuCl > CuBr > CuI。虽然S(N)Ar和S(RN)1机理并未参与反应，但明显观察到了邻位效应，即邻位取代的芳香卤化物2-RC6H4X对CuCF3的反应性增强。有趣的是，该邻位效应出现于R = NO2、COOH、CHO、COOEt、COCH3、OCH3，甚至CH3，但在R = CN的情况下并未观察到。氟仿衍生的CuCF3试剂及其与卤代芳烃的反应提供了无与伦比的反应性、选择性和低成本组合。