摘要：本文在无过渡金属存在的情况下，使用强碱对C-F键进行选择性活化。通过C-F键的活化与弱亲核试剂芳胺反应完成C-N的偶联。所得化合物均用核磁氢谱、碳谱进行了表征。

毕业论文关键词：三氟苯、亲核反应、苯胺69318

The nucleophilic reaction of trifluorobenzene with substituted aniline

Abstract: In this paper, in the absence of transition metals we activate C-F bond selectively by alkali. Through aryl amine reaction of the activation of C-F bond and weak nuclear reagent we complete the coupling of C-N. Compounds we obtained were characterized by means of NMR spectra of hydrogen and spectra of carbon.

 Keywords: Trifluorobenzene; Nucleophilic reactions; Aniline

前言

含氟化合物是精细化工领域中增长速度最快的化学品之一，具有强大的生命力和广阔的发展前途。特别是芳香族含氟化合物，它的合成与应用受到广泛关注。将氟元素引入芳香族化合物中，不仅可以改变化合物的物理和化学性质，还可以使芳香族化合物产生其他功能。因为含氟化合物具有阻碍效应和类氢模拟效应，如今氟化学产品已广泛应用于人类生活中，如：含氟液晶，光纤，制冷材料（氟利昂），农药和医药等方面[1-4]。含氟化合物因其特殊的生物模拟效应，以及由稳定的C-F键引起的阻隔效应，使得含氟化合物具有如下特性：抗药性强，生物活性高，用量少，毒性小，对环境污染小。

在1886年Moissna制得含氟化合物,奠定了氟化学基础，拉开了有机氟化学的序幕。在1973年Kumada[5]等人用镍催化了氟苯与异丙基氯化镁,产生偶联反应,反应产率60%左右,并出现异构化产物,但这是第一次使用金属来催化芳基卤化物的交叉偶联反应(Scheme 1)。论文网

7%                        52%     

Scheme 1. 氟苯和格氏试剂的交叉偶联反应

在1989年Swarts[6]用三氟化锑对三氯甲苯进行氟化得到三氟甲苯(Scheme 2)，从此以后含氟化合物得到广泛的应用。

Scheme 2. 三氧化锑和三氯化苯的氟化反应

相对于单氟芳基氟化物的偶联，首次报道多氟芳基氟化物的偶联迟了近30年。在1999年才报道了多氟芳基化合物的交叉偶联反应。产生功能化芳基氟化物的重要途径是多氟芳基化合物的选择性C-F活化交叉偶联反应[7]。在2000年举行的美国化学会的会议上，对这个电负性大且原子半径小的分子其在科技和工业上的发展前景进行了深刻讨论[8-11]。在2012年沈其龙[12]等人报道了多氟芳基氟化物的偶联反应（Scheme 3）。该小组以碳酸铯作为碱、乙二醇二乙醚为溶剂、钯作为催化剂、130 C条件下，以多氟苯与芳基硼酸进行交叉偶联反应，得到不错的产率。

Scheme 3. 钯催化C-F键选择性活化

在2011 年庆祝国际化学年时, Nature 首次发表了一篇有关含氟有机化合物合成的文章。2011 年Science 罕见地发表了关于有机氟化学的四篇研究论文。工业的需求和关于新型氟化合物的大量研究报道使得有机氟化学成为有机化学研究的热点领域[13-14]。

本文针对三氟苯与取代苯胺的亲核反应，开展了研究。反应具有时间短,条件温和产率高等特点。

实验部分

1 实验试剂与仪器

实验试剂：1,3,5-三氟苯，对甲苯胺，2-甲基苯胺，3-甲基苯胺，2-氯苯胺，3-氯苯胺，4-氯苯胺，4-溴苯胺，2-溴-4氟苯胺，2,6-二甲基苯胺，二甲亚砜，二（4-叔丁基苯基）胺，叔丁醇钾，二氯甲烷，无水碳酸钾，碳酸铯，叔丁醇钠，N,N-二甲基甲酰胺，甲苯，四氢呋喃，无水硫酸镁等。

实验仪器：熔点测定仪，核磁共振仪（TMS为内标），85-1磁力搅拌器，FA2104型天平（上海良平仪器有限公司），RE-52-3-5旋转蒸发仪，催化小瓶，SHZ-D (III) 循环水式多用真空泵，Schlenk真空线，气质联动，高分辨质谱等。文献综述