新型含氟丙烯酸酯的设计与合成外文翻译资料

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Chinese Chemical Letters Vol. 16, No. 10, pp 1293-1296, 2005 1293

http://www.imm.ac.cn/journal/ccl.html

新型含氟丙烯酸酯的设计与合成

Yan Chao WU, Chao WU, Xiao Mao ZOU, Fang Zhong HU, Hua Zheng YANG

元素有机化学研究所元素有机化学国家重点实验室，

南开大学，天津300071

摘要：通过氰基乙酸乙酯和三氟乙酸酐的缩合合成一系列新型含氟丙烯酸酯6a-6g，然后进行氯化和与胺的偶联反应。 这些新化合物显示出一些生物活性作为初步生物测定。 概述和讨论了一个合理的反应机制。

关键词：含氟化合物，丙烯酸酯，合成。

已经知道，分子中引入氟原子可能会导致化合物的生物和物理性质的显着影响，这是由于膜渗透性增加，疏水结合，抗代谢氧化的稳定性等[1]。 由于活性组织中氟实际上不存在，预计含氟化合物可作为药物化学和化学生物学的重要且有用的生物活性化合物[2]。 因此，含氟化合物的合成方法的开发一直是有机氟化学和有机合成中的重要领域。

代表重要类别有机化合物的丙烯酸酯由于丙烯酸酯部分的化学通用性而被广泛用作有机合成中的重要中间体，并引起了相当大的关注[3,4]。 他们也显示出一些生物和药物活性[5]，例如，具有一般结构1（方案1）的化合物显示氰基丙烯酸酯是光系统II（PSII）电子传递的抑制剂，其通过破坏共同的光合电子传输来抑制杂草的生长 PSII反应中心的32 kD多肽上的结合结构域[6]。

在这些氰基丙烯酸酯中，3-（4-氯苄基）氨基-2-氰基-3-异丁烯酸酯2（方案1）表现出Hill反应的最高抑制活性[5]。 此外，3-氨基丙烯酸酯也可以被氢化成beta;-氨基酸衍生物，其在生命科学中广泛应用为生物活性肽和小分子药物的组分。[7]据我们所知，没有关于3-苄基（或苯基）氨基-2-氰基-3-三氟甲基 - 丙烯酸酯的合成的报道。所以我们对这种含氟化合物的简便合成方法感兴趣。 氰基乙酸乙酯3和三氟乙酸酐在三乙胺存在下的缩合得到2-氰基-4,4,4-三氟-3-氧代丁酸乙酯4和3-氯-2-氰基-4,4,4-三氟丁基 -2-甲酸酯5是通过化合物4用草酰氯进行氯化得到的。 化合物5与苄基（或苯基）胺的偶联反应得到含氟丙烯酸酯6a-6g（方案1）。

检查各种苄基（或苯基）胺来研究该偶联反应的范围和限制。 如表1所示，当使用1-甲基苯胺或R - （ ） - 1时，得到带有弱吸电子基团的苄胺，例如卤素与未取代的苄胺（条目1-3）相比较，产率高 - 甲基苯胺（条目4-5）。 使用2-吡啶基甲胺（条目6）导致产率降低。 当具有强电子给体基团（如4-氯苯氧基）（条目7）的苯胺获得高产率，但是当具有强吸电子基团如硝基的苯胺（条目8）时，反应不能产生任何产物。 这些结果表明这些偶联反应高度依赖于胺取代基的性质：这些偶联反应优于苄基胺带有弱吸电子基团或具有强电子给体基团的苯胺。

a. TFAA, Et₃N, CH₂Cl₂, 0°C; b. Oxalyl chloride, CH₂Cl₂, reflux; c. RNH₂, CH₂Cl₂, Et₃N. 6a. R = benzyl; 6b. R = 4-fluorobenzyl; 6c. R = 4-chlorobenzyl; 6d. R = 1-phenylethyl; 6e. R = R- ( )-1-phenylethyl; 6f. R = 2-pyridylmethyl; 6g. R = 4-(4-chlorophenoxy) benzyl

表1通过化合物5与苄基（或苯基）胺的偶合合成丙烯酸酯

根据发表的论文5，方案2中概述了可能的反应机理。 这些偶联反应可以理解为三步法，包括beta;-胺加成，beta;-氯消除和中和。 由于在转化5,6中氧与氢的螯合，主要产生合成产物。可以提出以下反应机理：当苄基胺带有强吸电子基团如硝基时，胺的电子密度密度较薄 亲核能力较弱，所以beta;-胺的添加难以发生。 如果胺的电子密度密度过大，则其亲核能力强，不利于第三步中和。 因此，胺的中等电子云密度对于这些偶联反应是非常有利的，如表1所示。

初步生物测定表明这些化合物显示出一些生物活性。 化合物6c和6d对100强的油菜分别为62.3％和64.8％。 化合物6b和6e分别为100.0ppm的稗草54.0％和51.5％。 其他生物和药物活动，结构修改以及这一新策略的综合应用研究正在我们的实验室进行。

中国国家自然科学基金（No.20172031）和中国高等教育博士研究基金资助项目。

参考文献和注释

1. L. Kuznetsova, M. I. Ungureanu, A. Pepe, et al., J. Fluorine Chem., 2004, 125, 415.
2. S. C. Orsquo;Hagan, S. L. Cobb, J.T.G. Hamilton, D. Cormac, C.D. Murphy, Nature, 2002, 416,
3. J. J. Kang, S. B. Fang, Chin. Chem. Lett., 2004, 15, 87.
4. T. Qiu, L. M. Tang, X. L. Tuo, D. S. Liu, Chin. Chem. Lett., 2004, 15, 931.
5. Q. Wang, H. Sun, H. Cao, M. Cheng, R. Huang, J. Agric. Food Chem., 2003, 51, 5030.
6. H. Liu, Y. Sha, H. Tan, H. Yang, Sci. China Ser., B 1999, 42, 326.
7. Y. Hsiao, N. R. Rivera, T. Rosner, et al., J. Am. Chem. Soc., 2004, 126, 9918.
8. 5: Yield: 58.1%; ¹H NMR (200MHz, CDCl₃, delta;_ppm): 1.37 (t, 3H, J = 6.92 Hz), 4.39 (q, 2H, J =
   1. Hz).

6a: ¹H NMR (200MHz, CDCl₃, delta;_ppm): 1.32 (t, 3H, J = 7.02 Hz), 4.26 (q, 2H, J = 7.02 Hz),

4.61 (d, 2H, J = 5.77 Hz), 7.25-7.37 (m, 5H), 10.05 (s, 1H); Anal. Calcd. for C₁₄H₁₃F₃N₂O₂: C,

56.38; H, 4.39; N, 9.39. Found: C, 56.26; H, 4.20; N, 9.45.

6b: ¹H NMR (200MHz, CDCl₃, delta;_ppm): 1.31 (t, 3H, J = 7.04 Hz), 4.21 (q, 2H, J = 7.04 Hz),

4.57 (d, 2H, J = 5.63 Hz), 7.07-7.84 (m, 4H), 10.04 (s, 1H); MS (EI): m/z 316 (M ) (39%), 270

(5%), 203 (3%), 109 (100%), 83 (39%), 29 (20%); Anal. Calcd. for C₁₄H₁₂F₄N₂O₂: C, 53.17;

H, 3.82; N, 8.86. Found: C, 53.17; H, 4.02; N, 8.83.

6c: ¹H NMR (200MHz, CDCl₃, delta;_ppm): 1.32 (t, 3H, J = 6.82 Hz), 4.24 (q, 2H, J = 6.82 Hz), 4.61 (d, 2H, J = 5.89 Hz), 7.21 (d, 2H, J = 8.54 Hz), 7.37 (d, 2H, J = 8.54 Hz), 10.40 (s, 1H);

Anal. Calcd. for C₁₄H₁₂ClF₃N₂O₂: C, 50.54; H, 3.64; N, 8.42. Found: C, 50.58; H, 3.71; N, 8.34.

6d: ¹H NMR (200MHz, CDCl ₃, delta;_ppm): 1.34 (t, 3H, J = 7.35 Hz), 1.59 (d, 3H, J = 6.62 Hz), 4.28 (q, 2H, J = 7.35 Hz), 4.94 (m, 1H), 7.22-7.37 (m, 5H), 10.70 (s, 1H); Anal. Calcd. for

C₁₅H₁₅F₃N₂O₂: C, 57.69; H, 4.84; N, 8.97. Found: C, 57.62; H, 4.64; N, 8.88.

6e: ¹H NMR (200MHz, CDCl ₃, delta;_ppm): 1.33 (t, 3H, J = 6.98 Hz), 1.59 (d, 3H, J = 6.65 Hz), 4.28 (q, 2H, J = 6.98 Hz), 4.93 (m, 1H), 7.21-7.37 (m, 5H), 10.70 (s, 1H); Anal. Calcd. for

C₁₅H₁₅F₃N₂O₂: C, 57.69; H, 4.84; N, 8.97. Found: C, 57.74; H,

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