本发明属于有机化学合成技术领域，尤其涉及一种含全碳季碳中心的α,α-二氟烯丙基芳香烃类化合物及其制备方法。
背景技术：
含全碳季碳中心的有机氟化物作为比较特殊的一类含全碳季碳中心的化合物，通常具有独特的理化性质和生物活性，且相关研究在新型功能性材料开发、药物研发等领域有着广泛的应用。因此，含全碳季碳中心有机氟化物的制备一直是合成化学中的热点和难点研究邻域之一。
目前利用含氟砌块参与的全碳季碳中心的构建来制备含这一结构单元的有机氟化物是比较常见的策略，所涉及到的常用反应有氟烷基化，环加成以及共轭加成反应等。例如文献1(ma,j.-a.；cahard,d.j.org.chem.2003,68,8726)所公开的方法中，β-酮酯与s-(三氟甲基)二苯并噻吩嗡四氟硼酸盐之间的亲电三氟甲基化反应，为α-三氟甲基-β-酮酯类化合物的合成提供了一种新方法，具体的反应过程如下所示：
文献2(wang,f.；zhang,w.；zhu,j.；li,h.；huang,k.-w.；hu,j.chem.commun.2011,47,2411)所公开的方法中，多取代烯烃与二氟卡宾前体的[2+1]环加成反应，为含全碳季碳中心的偕二氟环丙烷类化合物的制备提供了一种新方法，具体的反应过程如下所示：
文献3(kawai,h.；okusu,s.；tokunaga,e.；sato,h.；shiro,m.；shibata,n.angew.chem.int.ed.2012,51,4959)所公开的方法中，在手性的奎宁季铵盐作用下丙酮氰醇可以与多取代β-三氟甲基烯酮发生1,4-共轭加成反应，从而得到多官能团化且含手性全碳季碳中心的芳基烷基酮类化合物，具体的反应过程如下所示：
然而这些策略都有一些不足之处，如所用原料或催化剂比较昂贵，底物需要预官能团化，反应条件苛刻，底物范围局限较大等。因此，开发含全碳季碳中心有机氟化物制备的新策略仍具有重要意义。
目前利用过渡金属催化的c–h键官能化反应来构建含全碳季碳中心有机氟化物的研究非常少。探索出一种利用c–h键官能化策略来实现新型全碳季碳中心有机氟化物制备的研究将在相关的科学研究领域和生活生产领域中具有重大的研究价值。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种含全碳季碳中心的α,α-二氟烯丙基芳香烃类化合物及其制备方法，α,α-二氟烯烃作为常用的一种羰基电子等排体，由于其独特的理化和生物活性而在现代新药研发中扮演着重要的角色。本发明旨在借助导向基辅助的c–h键活化策略，利用1,1-二氟联烯参与的氢芳化反应合成一类新型含全碳季碳中心的α,α-二氟烯烃类化合物，以解决上述背景技术中现有技术的不足之处。
本发明是这样实现的，一种α,α-二氟烯丙基芳香烃类化合物，该化合物的化学结构式如下所示：
上式中，r1为氢、甲基、叔丁基、苯并环己基、甲氧基、甲硫基、二甲基胺基、乙酰氧基、苯基、萘、丙烯酸乙酯基、三甲基硅基乙炔基、乙酰基、酯基、硝基、氰基、三氟甲基、卤素、羟甲基、甲酸羟甲基酯基、氯甲基、叠氮甲基、三甲基硅基、硼酸频哪醇酯基、吡啶基、酰胺基或雌酚酮衍生物基；
r2为甲基、4-甲氧基苄基、4-苯基环己基、环十二烷基、正丙基或3-氯丙基；
r3为苯乙基、4-甲氧基苯乙基、胡椒基乙基、4-三氟甲基苯乙基、4-氰基苯乙基、4-溴苯乙基、4-三异丙基炔基苯乙基、2-呋喃基乙基、甲基、4-苯基环己基、环十二烷基、正丙基、4-甲基-3-戊烯基、苄氧基丙基或3-氯丙基。
优选地，该方法包括以下步骤：
(1)在大气氛围下，将n-甲氧基苯甲酰胺类化合物、乙酸钠、五甲基环戊二烯基二氯化铑二聚体和1,1-二氟联烯按摩尔比为1.0：(0.2～2.0)：(0.02～0.20)：(1.2～12)依次加入到反应溶剂中，得到混合物；
(2)将所述混合物在室温下搅拌反应至结束，将反应产物经过硅胶柱层析分离得到含全碳季碳中心的α,α-二氟烯丙基芳香烃类化合物。
优选地，在步骤(1)中，所述n-甲氧基苯甲酰胺类化合物为n-甲氧基-4-甲基苯甲酰胺、n-甲氧基苯甲酰胺、n-甲氧基-3-甲基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-叔丁基苯甲酰胺、n-甲氧基-5,6,7,8-四氢-2-萘甲酰胺、n-甲氧基-4-甲氧基苯甲酰胺、n-甲氧基-3-甲基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-甲硫基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-二甲胺基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-乙酰氧基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-苯基苯甲酰胺、n-甲氧基-2-萘甲酰胺、(e)-3-(4-(甲氧基氨基甲酰基)苯基)-丙烯酸乙酯、n-甲氧基-3-((三甲基硅基)乙炔基)苯甲酰胺、n-甲氧基-4-乙酰基苯甲酰胺、4-(甲氧基氨基甲酰基)苯甲酸甲酯、n-甲氧基-4-硝基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-氰基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-三氟甲基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-氯苯甲酰胺、n-甲氧基-4-溴苯甲酰胺、n-甲氧基-3-溴苯甲酰胺、n-甲氧基-3-碘苯甲酰胺、n-甲氧基-4-羟甲基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-羟甲基苯甲酰胺、4-(甲氧基氨基甲酰基)苄基甲酸酯、n-甲氧基-4-氯甲基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-叠氮甲基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-三甲基硅基苯甲酰胺、n-甲氧基-4-硼酸频哪醇酯基苯甲酰胺、6-氯-n-甲氧基烟酰胺、(5-(甲氧基氨基甲酰基-2-甲基)苯基氨基甲酸叔丁酯以及雌酚酮的n-甲氧基苯甲酰胺衍生物中的至少一种。
优选地，所述1,1-二氟联烯为1-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)苯、1-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)-4-甲氧基苯、1-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)胡椒、1-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)-4-三氟甲基苯、4-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)苯甲腈、4-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)-溴苯、4-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)-三异丙基硅基乙炔基苯、2-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)噻吩、1-(4,4-二氟-2-甲基-2,3-丁二烯基)-4-甲氧基苯、(4-(2,2-二氟亚乙烯基)环己基)苯、(2,2-二氟亚乙烯基)环十二烷、4-(2,2-二氟亚乙烯基)庚烷、1,1-二氟-3,7-二甲基-1,2,6-辛三烯、(6,6-二氟-4-甲基-4,5-己二烯基)苄基醚以及1,7-二氯-4-(2,2-二氟亚乙烯基)庚烷中的至少一种。
优选地，所述反应溶剂为1,2-二氯乙烷。
本发明克服现有技术的不足，提供一种含全碳季碳中心的α,α-二氟烯丙基芳香烃类化合物及其制备方法。本发明通过在大气氛围下，将n-甲氧基苯甲酰胺类化合物、乙酸钠、五甲基环戊二烯基二氯化铑二聚体和1,1-二氟联烯依次加入到盛有溶剂的反应瓶中得到混合物；然后将上述混合物在室温搅拌下反应，待反应结束后经硅胶柱层析分离便可得到含全碳季碳中心的α,α-二氟烯丙基芳香烃类化合物。该反应过程通式如下：
在本发明中，以n-甲氧基苯甲酰胺类化合物为原料，铑催化剂在酰胺基的导向作用下能实现导向基邻位的c–h键活化，随后1,1-二氟联烯中富电子的碳碳双键与得到的五元环状铑中间体经配位、迁移插入和质子化等过程便可得到含全碳季碳中心的α,α-二氟烯丙基芳香烃类化合物。
含芳基和烯丙基取代的全碳季碳中心骨架广泛存在于生物碱和药物当中，如抗生素furaquinocine，天然生物碱teleocidinb，以及用于重症肌无力和老年痴呆治疗的(-)-galathamine中都含有这一结构片段，因此，该类化合物在药物研发中具有广阔的应用前景。此外，在小分子中引入氟原子或者含氟基团能够显著改变其脂溶性、膜通透性以及代谢稳定性等，因此，相关研究在药物和材料等领域应用广泛。基于此，含芳基和烯丙基取代的全碳季碳中心的有机氟化物(如本发明中作为羰基电子等排体的α,α-二氟烯丙基芳香烃类化合物)将在小分子药物研发中拥有很大的发展潜力。
相比于现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备方法在室温和大气氛围下即可发生，反应条件温和、操作简便，所采用原材料成本低、简单易得，产物，本发明方法免除了繁琐的预官能团化步骤，底物适用范围较广；
(2)本发明中α,α-二氟烯丙基芳香烃类化合物作为一类结构新颖的含全碳季碳中心的α,α-二氟烯烃类化合物，在药物和材料研发当中具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)在大气氛围下，将0.1mmoln-甲氧基-4-甲基苯甲酰胺、0.02mmol乙酸钠、0.002mmol五甲基环戊二烯基二氯化铑二聚体和0.12mmol1-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)苯依次加入到盛有0.5ml1,2-二氯乙烷的反应瓶中得到混合物；
(2)将上述混合物在室温(25～30℃)搅拌下反应12h，经硅胶柱层析分离便可得到含全碳季碳中心的α,α-二氟烯丙基芳香烃类化合物1。
实施例2～46
实施例2～46与实施例1相同，不同之处在于：
表1实施例2～46
实施例47
本实施例与实施例1基本相同，差别之处在于步骤(1)中，将0.1mmoln-甲氧基-4-甲基苯甲酰胺、0.2mmol乙酸钠、0.02mmol五甲基环戊二烯基二氯化铑二聚体和1.2mmol1-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)苯依次加入到盛有2ml1,2-二氯乙烷的反应瓶中得到混合物。
实施例48
本实施例与实施例基本相同，差别之处在于步骤(1)中，将0.1mmoln-甲氧基-4-甲基苯甲酰胺、0.1mmol乙酸钠、0.01mmol五甲基环戊二烯基二氯化铑二聚体和0.6mmol1-(5,5-二氟-3-甲基-3,4-戊二烯基)苯依次加入到盛有5ml1,2-二氯乙烷的反应瓶中得到混合物。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。