Les composés aromatiques fluoroalkylés ont des propriétés telles que la perméabilité, la lipophilie et la stabilité métabolique. Des efforts considérables ont été consacrés au développement de méthodes efficaces pour l’incorporation du groupe fluoroalkyle dans des charpentes aromatiques. Cependant, de nombreux réactifs de fluoroalkylation couramment utilisés sont coûteux ou peu pratiques sur le plan opérationnel, et certains d’entre eux nécessitent des synthèses en plusieurs étapes.
Récemment, un groupe de recherche dirigé par le professeur Su Weiping de l’Institut de recherche sur la structure de la matière du Fujian de l’Académie chinoise des sciences a présenté une méthode photocatalytique générale pour la fluoroalkylation CH régiosélective des (hétéro)arènes en utilisant des anhydrides fluoroalkylcarboxyliques facilement disponibles comme réactifs de fluoroalkylation. en présence d’acétoxime simple comme activateur.
L’étude a été publiée dans Catalyse chimique le 16 juin.
La méthode de fluoroalkylation CH est attribuée à la découverte de la réactivité déclenchée par l’acide de l’ester d’acétoxime vers le clivage induit par la réduction à un seul électron de la liaison NO σ.
Les chercheurs ont évalué la faisabilité de la décarboxylation déclenchée par réduction photocatalytique du trifluoroacétate d’acétoxime pour générer le radical CF3. Ensuite, ils ont développé une stratégie d’activation in situ pour la trifluorométhylation photocatalytique des (hétéro)arènes via la génération in situ de trifluoroacétate d’acétoxime et de TFA à partir d’anhydride trifluoroacétique (TFAA) et d’acétoxime.
Les études mécanistiques ont démontré que l’interaction entre le TFA et l’ester d’acétoxime entraînait le clivage à médiation photorédox de la liaison NO σ de l’ester d’acétoxime pour générer un radical trifuorométhylcarboxyle et une imine. Ceci était opposé à la réactivité inhérente de la liaison NO σ de l’ester d’acétoxime vis-à-vis de la génération d’un radical iminyle et d’un anion trifluoroacétate sous catalyse photoredox, démontrant une réactivité sans précédent déclenchée par l’acide umpolung de l’ester d’acétoxime.
L’activateur acétoxime utilisé dans cette étude est peu coûteux, non toxique, stable à l’air et simple à manipuler. Cette combinaison acétoxime/anhydrides fluoroalkylcarboxyliques présente un faible coût et une grande efficacité d’activation in situ. Il peut éviter une présynthèse fastidieuse et les sous-produits résultants, la 2-propanimine ou l’acétone, sont petits, volatils et facilement éliminés.
Cette étude fournit non seulement une approche efficace de la fluoroalkylation des (hétéro)arènes et des alcènes, mais décrit également un nouveau mode de réactivité pour le clivage photo-piloté de la liaison σ-NO dans les esters d’oxime, ce qui aidera à étendre l’application synthétique de esters d’oxime facilement disponibles.
Min Zhang et al, Fluoroalkylations photocatalytiques des (hétéro)arènes activées par la réactivité déclenchée par l’acide umpolung des esters d’acétoxime, Catalyse chimique (2022). DOI : 10.1016/j.checat.2022.05.018