前期推文有机化学中那些构建有机氟化物的氟试剂有哪些中对DAST有过简单的介绍。了解一个试剂的性质及作用才能更好的应用。
一、DAST试剂:中文名:二乙胺基三氟化硫性状:透明黄色液体(常温)
bp:30 ~ 32 ℃ (3 mmHg),32 ℃ (10 mmHg)相对密度(水=1):1.213~1.316 g/cm3
溶解度:溶于大多数非极性有机溶剂,一般在氯代烷烃溶剂如DCM,CHCl3, CFCl3和CCl4中使用。
Note:
取代羟基通常在低温(-78 °C)下进行,取代羰基一般在0-40 °C下进行!1、物理性质:a)对空气和湿气相对比较稳定,但遇水会剧烈反应,在低温环境下可长期保存;b)DAST试剂中硫氟键不够稳定,反应一般在低温下进行;c)当温度 >50 ℃时有爆炸危险,当温度>90 ℃时,DAST就会分解爆炸,并放出有毒气体。
2、化学性质:DAST是一个亲核氟化试剂,主要用于脱氧氟化反应,在有机合成中有着非常重要的作用!a)将醇转化为单氟化物;b)将醛、酮化物转化为二氟化物;c)将羧酸及其衍生物转化为三氟化物。
3、其它亲核氟化试剂:
二、DAST氟化机理:1、将醇转化为单氟化物机理:过程一:醇羟基氧上的孤对电子进攻DAST中缺电子的硫原子,从而形成活性烷氧基二氟硫烷;过程二:氟负离子通过SN1或SN2历程亲核进攻与羟基相连的碳原子,从而生成单氟取代的氟化物。
Note:1)当按SN1历程时,会生成“碳正离子”,因此可能会发生重排反应;2)当按SN2历程时,手性醇在氟化时会发生构型翻转;
3)当醇有a-H存在时,常常会有消除副产物生成。2、将醛、酮化物转化为二氟化物机理:
由于醛羰基比酮羰基的活性高,因此,DAST在与它们氟化时,醛的反应速率比酮快。
过程一:首先氟负离子(-F-)进攻羰基碳原子生成单氟代的氧负离子;
过程二:单氟代的氧负离子进攻已离去一个氟负离子的硫正离子,从而形成单氟取代的活性烷氧基二氟硫烷;
过程三:另一氟负离子通过SN1或SN2历程亲核进攻与单氟相连的碳原子,从而生成二氟取代的氟化物。
3、将羧酸衍生物转化为三氟化物机理:在实际应用中很少采用DAST将羧酸及其衍生物转化为三氟化物,一般使用SF4。SF4是一种氟代能力很强的试剂,通常与HF一起连用。尤其适用于芳香族羧酸三氟甲基化反应,而脂肪族羧酸常常收率不高且有副产物醚的生成。
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