美国的研究人员已经分离出部分氟化的三苯基阳离子,并证明它们可以作为有机金属反应中强大的氢化物提取剂。

三硝基(或三苯基甲基,Ph3.C+)阳离子在有机金属化学和催化中无处不在。三个庞大的苯基稳定了一个带正电的中心碳原子,使其能够隔离,中心碳缺乏电子的性质使三烷基阳离子成为氢化物和烷基抽象的有用试剂,或作为单电子氧化剂。化学家可以通过在苯基上添加吸电子取代基来增加三苯基阳离子的亲电性,从而增加其反应性,当三苯基本身不是足够强的氢化物萃取剂时,这尤其有用。

计划

来源:©Oleg Ozerov/Texas A&M University

在F中引入6个元F取代基6Tr+与母体三苯基甲基(Tr+)阳离子

基于他们对水飞蓟锂阳离子(R3.如果+)来激活强碳氟键,奥列格·奥泽洛夫和他的团队美国德州农工大学的研究人员试图创造一种亲电性更强、氢化物亲和度更高的三烷基阳离子,以获得反应性更强、电子差的水飞蓟酸试剂。研究人员现在已经合成了一系列部分氟化的三硝基阳离子,作为更缺乏电子/Lewis酸性衍生物,建立在先前的计算基础上,表明氟化三硝基类似物具有更大的氢化物提取能力。1Ozerov说,有了这些新的氟化三硝基阳离子,他们的团队正在“突破合成的界限,试图在有机溶剂中获得最高程度的路易斯软酸性阳离子。”

研究小组合成了二氟化、四氟化和六氟化三苯基盐,其中三苯基阳离子的一个苯环、两个苯环或所有三个苯环都含有两个苯环-氟取代基,并将阳离子与强健的弱配位碳硼烷阴离子配对。这三种三硝基盐在室温下通过有机溶剂从相关的三硝基氯中提取氯化物迅速形成,并以高收率分离为纯固体。核磁共振波谱和结晶学特征的三硝基盐表明三硝基和碳硼烷之间没有显著的相互作用,确认了新形成的物种的阳离子性质。

Ozerov的团队测试了最亲电的六氟化三甲盐与三乙基硅烷的氢化物提取反应性,以及与苄基和脂肪族C-H键的三三甲苯和甲基环己烷的氢化物提取反应性,其中三甲基单独的热力学强度不足以提取氢化物。当研究人员努力建立形成的有机产物的质量平衡时,在所有三种情况下,他们都观察到六氟化三苯基甲烷氢化物的提取产物,证实了六氟化三硝基阳离子更强的氢化物亲和力。迈克尔Ingleson英国爱丁堡大学亲电主基团化学专家,他说,这些“有趣的发现可以为有机金属社区提供另一种试剂,当母体三苯基盐不能胜任这项工作时。”

而全氟化的三烷基阳离子则被预测具有较高的氢化物亲和力2最近也在低温下被分离出来,3.Ozerov说,他的团队“想要制造一种定义明确的试剂,它的氢化物亲和力比三硝基高。“他们的新六氟化三烷基阳离子确实是可分离的,与有机溶剂兼容,因此具有选择性。Ingleson说,看看还有什么有机试剂可以被六氟化三硝基阳离子激活将是很有趣的,而且“更简单的获取这些氟化三硝基盐的途径将在未来对社区非常有用”。