Selectfluor

Selectfluor
Selectfluor
Общие
Систематическое наименование	дитетрафторборат 1-фтор-4-хлорметил-1,4-диазониабицикло[2.2.2]октана
Сокращения	F-TEDA
Хим. формула	C₇H₁₄B₂ClF₉N₂
Физические свойства
Состояние	бесцветные кристаллы
Молярная масса	354,26 г/моль
Термические свойства
Т. плав.	170 ℃
Классификация
Номер CAS	140681-55-6
PubChem	2724933
ChemSpider	2007047
Номер EINECS	414-380-4
SMILES
	[B-](F)(F)(F)F.[B-](F)(F)(F)F.C1C[N+]2(CC[N+]1(CC2)CCl)F
InChI
	InChI=1S/C7H14ClFN2.2BF4/c8-7-10-1-4-11(9,5-2-10)6-3-10;22-1(3,4)5/h1-7H2;;/q+2;2-1
Безопасность
ЛД50	640 мг/кг, крысы
R-фразы	R22, R41, R43, R52/53
S-фразы	S21, S26, S36/37/39, S61
H-фразы	H252, H302, H317, H318, H412
P-фразы	P235+P410, P273, P280, P305+P351+P338
Сигнальное слово	Опасно
Пиктограммы СГС
	Приводятся данные для стандартных условий (25 ℃, 100 кПа), если не указано иное.

Selectfluor — электрофильный фторирующий реагент, используемый в органическом синтезе. Основным его преимуществом является устойчивость, безопасность и удобство использования, по сравнению с молекулярным фтором.

Получение

Selectfluor получают из диамина DABCO (1,4-диазабицикло[2.2.2]октана) путём алкилирования его дихлорметаном. Далее проводят обмен аниона с хлорида на тетрафторборат и фторируют полученный продукт молекулярным фтором^[1]. Суммарное производство реагента составляет несколько тонн в год (2005)^[2].

Строение реагента подвергалось оптимизации. В частности, проводилось исследование влияния бокового алкильного заместителя на реакционную способность соединения. Наиболее мощным реагентом оказалось производное с заместителем CF₃CH₂–, способный профторировать даже бензол. На втором месте оказался Selectfluor с хлорметильным заместителем, который и был выбран для дальнейшего производства, как достаточно активный, но в то же время экономически выгодный^[2].

В первоначальных исследованиях не было выявлено существенного влияния противоиона на активность реагента, поэтому был коммерциализирован тетрафторборатный реагент. Позже, однако, выяснилось, что трифторметансульфонат (трифлат) снижает количество побочных продуктов и повышает выход целевого продукта^[2].

Физические свойства

Selectfluor представляет собой бесцветное твёрдое вещество с высокой температурой плавления (170 °С), практически не гигроскопичное. Selectfluor растворим в полярных растворителях (нитрометане, ацетонитриле, диметилформамиде, воде, ионных жидкостях). Он безопасен, стабилен (вплоть до 195 °С) и нетоксичен, устойчив к воздуху и влаге^[1]. С целью демонстрации стабильности этого реагента был проведён тест по определению температуры самоускоряющегося разложения (SADT). Бочку объёмом 55 галлонов, содержащую Selectfluor, нагревали до 56 °С в течение 7 дней. При этом температура сохранялась в пределах ±5 °С в течение всего времени эксперимента^[2].

Химические свойства

Selectfluor предназначен для введения атомов фтора в органические молекулы в одну стадию. Область охватываемых субстратов для этого реагента весьма широка^[2].

При помощи Selectfluor можно вводить атом фтора в α-положение по отношению к карбонильной группе. Для этого карбонильное соединение необходимо превратить в эфир енола (например, ацетат или силильный эфир), после чего обработать реагентом. Также α-фторированию подвергаются тиоэфиры. Selectfluor фторирует ароматические соединения (донорные заместители увеличивают скорость и выход реакции) и алкены, а также индолы^[2].

Было обнаружено, что Selectfluor обладает также окислительными свойствами: некоторые реакции приводили к образованию нефторированных продуктов. Впервые этот факт был обнаружен на примере окисления бензильных спиртов до бензальдегидов^[2].

С помощью Selectfluor получают этиловый эфир 2-(2-бензотиазолилсульфонил)-2-фторуксусной кислоты, реагент для получения α-фторакрилатов^[3].

Безопасность

Исследования показали, что летальная доза для крыс составляет 640 мг/кг. Selectfluor не продемонстрировал признаков мутагенной или канцерогенной активности. В тестах на кроликах и морских свинках было выявлено раздражающее действие на глаза и кожу. Воздействие на окружающую среду находится в пределах нормы^[2].

Примечания

↑ ¹ ² Manral L. Selectfluor (F-TEDA-BF₄) C₇H₁₄B₂ClF₉N₂ (англ.) // Synlett. — 2006. — No. 6. — P. 807—808. — doi:10.1055/s-2006-933124. Архивировано 4 января 2015 года.
↑ ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ Nyffeler P. T., Duron S. G., Burkart M. D., Vincent S. P., Wong C.-H. Selectfluor: Mechanistic Insight and Applications (англ.) // Angew. Chem. Int. Ed. — 2005. — Vol. 44, no. 2. — P. 192—212. — doi:10.1002/anie.200400648.
↑ * Bobinski T. Acetic Acid, 2‐(2‐Benzothiazolylsulfonyl)‐2‐fluoro‐, Ethyl Ester (англ.) // Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. — Wiley, 2018. — doi:10.1002/047084289X.rn02095.

[spotlight-1] ¹ ² Manral L. Selectfluor (F-TEDA-BF₄) C₇H₁₄B₂ClF₉N₂ (англ.) // Synlett. — 2006. — No. 6. — P. 807—808. — doi:10.1055/s-2006-933124. Архивировано 4 января 2015 года.

[acie-2] ¹ ² ³ ⁴ ⁵ ⁶ ⁷ ⁸ Nyffeler P. T., Duron S. G., Burkart M. D., Vincent S. P., Wong C.-H. Selectfluor: Mechanistic Insight and Applications (англ.) // Angew. Chem. Int. Ed. — 2005. — Vol. 44, no. 2. — P. 192—212. — doi:10.1002/anie.200400648.

[3] * Bobinski T. Acetic Acid, 2‐(2‐Benzothiazolylsulfonyl)‐2‐fluoro‐, Ethyl Ester (англ.) // Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis. — Wiley, 2018. — doi:10.1002/047084289X.rn02095.

[1]

[2]

[3]