이붕소알킬 리튬을 이용한 트라이플루오로메틸 알켄의 탈불소 알킬화 반응에 관한 연구

Abstract

gem-Difluoroalkenes are important structural motifs that serve as versatile synthetic precursors for the construction of other organofluorine compounds. Owing to their biological stability, gem-difluoroalkene moieties, which are considered bioisosteres of carbonyl groups, are widely used in medicines, agrochemicals, and organic materials. Recently, numerous methods have been developed for the synthesis of gem-difluoroalkenes via defluorinative functionalization of readily available trifluoromethyl alkenes. Despite these advances, a more practical and applicable protocol to prepare gem-difluoroalkenes is still desirable. Here, we report the transition-metal-free defluorinative alkylation of trifluoromethyl alkenes with gem-diborylalkanes. This synthetic strategy provides rapid access to various gem-difluoro-homoallylic diboronate esters. Furthermore, we propose an intramolecular defluorinative alkylation reaction to afford indanone derivatives bearing a diboron group. To demonstrate the synthetic utility of this reaction, further transformations of the obtained products are also conducted. These applications will allow for the preparations of valuable gem-difluoroalkene derivatives.

플루오린을 포함한 모티프의 도입은 높은 친유성, 우수한 흡수성 및 강한 전자 끌기 등의 플루오린 원자의 특성으로 인해 의약 및 재료 화학에서 표적 분자의 특성을 향상시키고 개선하기 위해 널리 사용되는 전략이다. 특히 플루오린을 포함한 모티프 중에서 카보닐기와 모사체로 간주되는 1,1-다이플루오로 알켄은 용해도, 세포막 투과도, 대사 과정 안정도 측면에서 특이한 성질을 지닌 화합물로서 이를 합성하는 방법이 여러 화학 분야에서 큰 관심을 끌고 있다. 1,1-다이플루오로 알켄을 합성하는 방법으로서 많은 연구가 제안된 바 있다. 고전적인 방법들은 복잡한 플루오린 전구체의 제조를 포함하며, 거친 반응 조건에서 수행되어 기질 적용 범위가 상당히 한정적이라는 한계가 있었다. 따라서 최근에는 쉽게 확보 가능한 출발 물질인 트라이플루오로메틸 알켄을 사용한 반응들이 많이 개발되고 있다. 본 연구에서는 전이금속 촉매 없이 1,1-알킬이붕소 화합물을 이용한 트라이플루오로메틸 알켄의 탈불소 알킬화 반응을 성공적으로 수행하였다. 이 합성법은 1,1-다이플루오로 알켄을 포함한 다양한 플루오르화 이붕소 화합물을 제공하며, 더 나아가 이붕소 화합물의 라이브러리를 확장시킬 수 있다는데 의미가 있다. 뿐만 아니라, 생성물의 붕소 작용기를 다양한 작용기로 변환시켜 플루오린을 포함한 여러 유도체들을 합성하였고, 이를 통해 본 반응의 높은 유용성을 보여주었다.