1.用四氟化硫作为氟化试剂对羧酸类化合物的氟化反应

1.1  注意事项

四氟化硫是一种具有高毒性的危险气体，从某些方面讲与光气类似。在用SF₄做反应时，不管有没有氟化氢，建议使用由哈氏C材料的高压釜和由蒙氏400合金材料制成管道及阀门。使用四氟化硫应在通风良好的通风柜中进行，并应使用护目镜、手套等防护装备。在高压釜进行泄压操作时，过量的SF₄和HF气体用氢氧化钾溶液来吸收。

1.2  4-溴-2-三氟甲基噻唑23的合成

将酸22(0.1mmol)加入到300mL的高压釜中，抽真空，冷却到-60℃后，依次加入HF(30g)和SF₄(33g,0.3mmol)。将反应体系升温至40℃反应20h，搅拌速度控制在400～600r/min。反应结束后，排出挥发性的物质，反应液用100mL乙醚稀释，有机相中加入NaF并静止一段时间，然后分别用水(1×200mL) , 10%NaOH(1×200mL)洗，蒸馏纯化后，得18.4g化合物23(产率76％)(图式A.9)；b. p. 101～105℃/150mmHg；¹H NMR(CDC1₃)，δ＝7.46(s，¹H)；¹⁹ FNMR(CDC1₃)，δ＝-66.5。

图式A.9  用四氟化硫作为氟化试剂将羧基转化为三氟甲基

2.通过黄原酸酯的氧化脱硫氟化反应制备含三氟甲氧基化合物

2.1  液晶化合物25的合成

氩气保护下，在一干燥的装有橡胶隔膜和PTEF涂层磁力搅拌子的聚丙烯圆底反应瓶中，加入NBS(5.0mmol)和CH₂C1₂(2.5mL)，在-42℃下(CC1₄/干冰冷却)向该悬浮液中滴加吡啶(0.46mL)，然后再加入70％HF-吡啶(1.0mL,40mmolHF)溶液。反应混合物在室温搅拌反应5min，然后冷却至0℃。在0℃条件下向上述反应体系中滴加黄原酸酯24(1.0mmol)的CH₂C1₂(1.5mL)溶液，得到深红色的反应混合物。该反应液在0℃下继续反应1h，然后用5.0mL乙醚小心稀释。再加入冰的缓冲液(pH 10, NaHCO₃ , NaHSO₃和NaOH)淬灭。用10％的NaOH冰水溶液小心调节pH至10，水相用乙醚萃取三次。合并有机相后用饱和盐水洗涤，MgSO₄干燥，过滤，减压除去溶剂。快速柱色谱(硅胶，环己烷)分离得到三氟甲醚25(产率40%)；m. p. 30.8～31.1℃；b. p. 160℃/0.4mmHg; R_F = 0.91(硅胶板，己烷);¹H NMR(200MHz, CDC1₃)：δ= 0.75～1.92(m, 19H), 0.87(t,J＝7Hz，3H)，2.00～2.28(m，4H)，4.07(tt，J＝5Hz，J＝11Hz，1H)；¹⁹ FNMR(188MHz, CDC1₃)，δ＝-58.0(s, 3F)(图式A. 10)。

图式A.10  由黄原酸酯合成三氟甲醚

3.二噻烷盐的氧化脱硫二氟烷氧基化反应

3.1  二噻烷的三氟甲磺酸盐27

向化合物26(250g, 0.89mol),甲苯(250mL)和异辛烷(250mL)混合溶剂的悬浮液中，加入1,3-丙二硫醇(125g, 1.16mol)。将上述乳白色悬浮液加热至50℃，在30min内加入三氟甲磺酸(173g, 1.16mol)(微微放热)。加完后升温至102～104℃反应4h，用分水器分水(28mL)。冷却至90℃，在70～90℃下45min内加入甲基叔丁基醚(1000mL)。将悬浮液冷却至0℃，氮气保护下过滤。得到的晶体，用甲基叔丁基醚洗涤(4×250mL)，真空干燥得到浅桃红色晶体27(402g，产率90％)。从氢谱上估计该晶体纯度为95％，可以直接进行后续反应。该化合物在90～100℃开始缓慢分解；¹ H NMR(250MHz, CDC1₃ , 303K)：δ=0.75～1.35(m,21H),1.60～2.03(m,4H),2.17(d,J=10Hz,2H),2.45～2.60(m,2H),2. 95～3.15(m,2H),3.75(t,J＝5Hz,4H)；¹³ C NMR(60Hz,CDC1₃,303K),δ＝14.5,17.3,23.1,27.1,29.5,30.3,32.5,33.8,35.5,37.7,38.1,42.3, 43.2, 53.5, 57.2, 121.1(q, CF₃SO₃－),203. 4 (－S－C= S⁺－)；MS(EI)：m/z(％)＝352[M^＋－CF₃SC)₃H](100％)。

3.2由二噻烷盐27合成化合物28

将3,4,5－三氟苯酚(10g, 68mmol)、三乙胺(7.338, 72mmol)和CH₂C1₂(90mL)的混合液冷却至-70℃。该温度下,于45min内向上述反应液中滴加化合物27(30.98, 62mmol)的CH₂C1₂(85mL)溶液。搅拌lh后,5min内加入NEt₃·3HF(50mL, 310mmol)。然后在-70℃下,1h内加入液溴(49.58, 310mmol)和CH₂C1₂(20g)的溶液,并在该温度下继续反应1h后,使反应温度回到0℃。将反应液倾倒入32％ NaOH (107g)水溶液和冰(200g)的混合物中,通过滴加大约28g32％的NaOH水溶液来调节反应液的pH值至5～8。分液后水相用CH₂C1₂(50mL)萃取,合并的有机相用硅藻土(2.5g)过滤、水洗、减压旋干。残余物用正己烷(60mL)溶解,加入硅胶(5.0g)搅拌30min,然后过滤、减压旋干。得到的粗产物通过柱色谱(正己烷)即可得到向列型的油状物,该油状物缓慢结晶后得22.8g(产率84％)化合物28(通过GC及HPLC测定纯度99.2％)。通过在正己烷、-20℃的条件下重结晶可以进行进一步的纯化(通过GLC及HPLC测定纯度达到＞99.9％)；中间相次序, C 59 N 112.1 I;¹ H NMR(250MHz, CDC1₃, 303K)：δ=0.8～1.38(m, 27H),1.65～2.08(m, 4H),6.82(mc, 2H, ar-2, 6-H)；¹⁹F NMR(280MHz, CDC13,303K),δ＝-79.3(d, J = 8.4Hz, 2F, CF₂O-),-133.8(mc. 2F, ar-3, 5-F),-165.3 (mc, 1F, ar-4-F)；MS (EI) m/z(％)＝432[M⁺](25),284[M⁺－F₃PhOH](50)。

3.3由乙烯酮缩二硫醇29合成化合物28

在0℃,将二氟甲磺酸(0.25mL, 2.84mol)滴加到化合物29(1.00g,2.84mmol)的CH₂C1₂(15mL)溶液中。滴加完毕后移去冰浴,室温反应30 min。然后降温至-70℃,加入90％ 3,4.5-三氟苯酚的甲苯溶液(0.70g, 4.25mmol)和三乙胺(0.71mL, 5.10mmol)的CH₂C1₂(3.0 mL)溶液。-70℃反应1h后,加入NEt₃ . 3HF(2.29mL, 14.2mmol)。5min后,在30min内分批加入1,3-二溴-5,5-二甲基己内酰脲(DBH)(4.05g, 14.2mmol)的CH₂C1₂(15mL)的悬浮液。继续反应1h,升温至-20℃,将反应液倾倒入冰的1mol·L^-1 NaOH水溶液(50ML)中。分出有机相，水相用CH₂C1₂(3×30ML)萃取。合并后的有机相加入硅藻土(5.0g)搅拌15 min，过滤、饱和盐水洗(2×30mL)、减压蒸干溶剂。残留物加入正己烷溶解，用一段短的硅胶过滤，得到1.14g化合物28(产率93％),由96.9％反-反和2.2％反-顺两个异构体组成(GLC测定)。通过在正己烷、-20℃的条件下重结晶，可以进一步纯化得化合物反-反28，纯度＞99.8％(GLC测定)。如图式A.11所示。

图式A.11  通过二噻烷盐合成。α,α-二氟醚