2，2，2-三氟-1-苯基-1-胺类化合物的合成

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　　摘      要： 以卤代苯甲醛与叔丁基亚磺酰胺为原料，在钛酸异丙酯催化下合成中间体1（E）-N-（4-卤苄基）-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺（1a-1b）;然后在TBAF引发下，与TMSCF3反应得到中间体2a-2b N-（1-（4-卤苯基）-2，2，2-三氟乙基）-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺;最后经酸水解得到2，2，2-三氟-1-苯基-1-胺类化合物（3a-3b）。所有化合物结构经红外、核磁、质谱对其进行表征。
　　关  键  词：2，2，2-三氟-1-苯基-1-胺;叔丁基亚磺酰胺;三氟甲基三甲基硅烷;合成
　　中图分类号：TQ 201        文献标识码： A        文章编号： 1671-0460（2020）02-0305-04
　　Abstract： Taking halogenated benzaldehyde and tert-butylsulfenamide as raw materials，and isopropyl titanate as catalyst， the intermediate 1（E）-N-（4-halobenzyl）-2-methylpropane-2-arylene（1a-1b）was synthesized，and then it reacted with trifluoromethyltrimethylsilane（TMSCF3）by using TBAF as initiator to produce intermediate N-（1-（4-halophenyl） -2，2，2-trifluoroethyl）-2-methylpropan-2- sulfinamide（2a-2b）. Finally，2a-2b were hydrolyzed by hydrochloric acid to obtain2，2，2-trifluoro-1-phenyl-1-amines（3a-3b）. The structures of all products were characterized by 1H NMR，19F NMR，13C NMR and ESI-MS spectrum.
　　Key words： 2，2，2-trifluoro-1-phenyl-1-amine; Tert-butylsulfinamide; Trifluoromethyltrimethylsilane; Synthesis
　　氟是一种卤族非金属元素，位于元素周期表的第二周期，VII族。氟在地壳中的含量排名13。虽然氟元素在地壳中具有较高的丰度，为0.027%，但是氟矿物水溶性差，使得在自然界中难以提取氟元素，因此，含氟元素的天然化合物数量很少，现在大多数氟化物都是通过人工合成获得的[1，2]。氟原子在自然界中具有特殊的性质，具有最小的原子半径，极强的电负性和极低的可极化性[3]。因此，将氟原子引入有机化合物可极大改变其物理、化学和生物活性[4]，这些性质使其在农药、医药、材料等领域发挥着至关重要的作用，例如在氟取代化合物中氢原子会增加其亲酯性[5]，可以加强其对生物组织的穿透能力，从而加快在生物体内的吸收[6]，其他含氟药物还具有抗击肿瘤，癌症的效果[7];在临床药中，有1/3的药物含有一个或多个氟原子（图1）[8]。
　　三氟甲基是一个特殊的含氟官能团，其甲基上的氢全部由氟原子取代，引入三氟甲基进入药物后，增强了药物的活性，并且降低了药物的毒性[9，10]。在各种含氟化合物中，三氟甲基胺类化合物起着重要作用，由于氮原子容易通过多种结合形式与受体进行作用，将三氟甲基放在氮原子的α位可以使氮上电子云密度降低，碱性减小，酸性增强，可以显著增强药物的稳定性，研究指出α-三氟甲基胺类药物还可以延长药物血浆半衰期作用，加强药物生物活性和降低毒性[11]，另外还可以增强药物的抗炎活性[12]。
　　目前市场上有许多α-三氟甲基胺类药物。如：抗风湿试剂[13];苯乙醇胺N-甲基转移酶（PNMT）的抑制剂[14];α-胺基羰基合成酶的不可逆抑制剂（图2）。
　　x1  实验部分
　　1.1  实驗仪器及试剂
　　仪器：Varian mercury-Vx200型核磁共振仪（美国Varian）、ZE-20D型暗箱式紫外分析仪（巩义市予华仪器有限责任公司）、FA2004A型电子天平（上海精天电子仪器有限公司）、85-1型磁力搅拌器（巩义市予华仪器有限责任公司）、SGW型X-4显微熔点仪（上海仪电物理光学仪器有限公司）、Quattro Micro API型液质联用仪（美国Waters公司）、GCMS 2010 ultra型气质联用仪（日本岛津公司）。
　　试剂：对氯苯甲醛（98%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）、对溴苯甲醛（98%，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）、三氟甲基三甲基硅烷（TMSCF3）（98%，国药试剂集团）;四丁基氟化铵（TBAF）、叔丁基亚磺酰胺（99%，上海毕得医药有限公司）;其他试剂均为分析纯。
　　1.2  实验内容
　　1.2.1  合成路线（图3）
　　1.2.2  目标化合物合成步骤
　　（1）（E）-N-（4-溴苄基）-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺（1a）的合成
　　称取2.5 g （0.02 mol）叔丁基亚磺酰胺，加入到50 mL三颈烧瓶中，作无水无氧处理，加入35 mL四氢呋喃，8 mL钛酸异丙酯，升温至70 ℃，向反应体系中通氩气，并加入3.8 g（0.02 mol）对溴苯甲醛。保持温度在65～70 ℃，反应5 h。 　　待反应完全后冷却至室温。向三颈烧瓶中加入饱和氯化铵溶液，抽滤，得棕黄色滤液和黄色固体。用二氯甲烷溶液洗涤黄色固体至无荧光。旋转蒸发浓缩得到的产得棕黄色固体。用正己烷洗涤固体两次，减压过滤，干燥后得白色固体（E）-N-（4-溴苄基）-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺（1a）5.2 g，收率90%，m.p. 74～76 ℃。
　　（2）（E）-N-（4-氯苄基）-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺（1b）的合成
　　称取2.5 g（0.02 mol）叔丁基亚磺酰胺，加入到50 mL三颈烧瓶中，作无水无氧处理，加入35 mL四氢呋喃，8 mL钛酸异丙酯，升温至70 ℃，向反应体系中通氩气，并加入2.8 g（0.02 mol）对氯苯甲醛。保持温度在65～70 ℃，反应5 h。待反应完全后冷却至室温。向三颈烧瓶中加入饱和氯化铵溶液，抽滤，得棕黄色滤液和黄色固体。用二氯甲烷溶液洗涤黄色固体至无荧光。旋转蒸发浓缩得到的产得棕黄色固体。用正己烷洗涤固体两次，减压过滤，干燥后得白色固体（E）-N-（4-氯苄基）-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺（1b）4.6 g，收率94%，m.p. 67～69 ℃。
　　（3）N-（1-（4-溴苯基）-2，2，2-三氟乙基）-2-甲基丙烷-2-亞磺酰胺（2a）的合成
　　向50 mL三颈烧瓶中加入2.6 g （0.01 mol） （E）-N-（4-溴苄基）-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺（1a），无水无氧处理，加入10 mL四氢呋喃，4 mL三氟甲基三甲基硅烷，将三颈烧瓶放入冰水浴中，在0 ℃条件下反应液中逐滴加入四丁基氟化铵1 mL。搅拌4～5 h。反应结束后，向反应液中逐滴加入1 mol/L HCl溶液至pH≈3，得黄色固体。抽滤，滤饼用正己烷和二氯甲烷洗涤，抽滤得淡黄色固体N-（1-（4-溴苯基）-2，2，2-三氟乙基）-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺（2a）2.2 g，收率61%，m.p. 182～185 ℃。
　　（4）N-（1-（4-氯苯基）-2，2，2-三氟乙基）-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺（2b）的合成
　　向50 mL三颈烧瓶中加入2.4 g （0.01 mol） （E）-N-（4-氯苄基）-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺（1b），无水无氧处理，加入10 mL四氢呋喃，4 mL三氟甲基三甲基硅烷，将三颈烧瓶放入冰水浴中，在0 ℃条件下反应液中逐滴加入四丁基氟化铵1 mL。搅拌4～5 h。反应结束后，向反应液中逐滴加入1 mol/L HCl溶液至pH≈3，得黄色固体。抽滤，滤饼用正己烷和二氯甲烷洗涤，抽滤得淡黄色固体N-（1-（4-氯苯基）-2，2，2-三氟乙基）-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺（2b）2.3 g，收率73%，m.p. 153～155 ℃。
　　（5）1-（4-溴苯基）-2，2，2-三氟-1-胺（3a）的合成
　　称取1.8 g（5 mmol）N-（1-（4-溴苯基）-2，2，2-三氟乙基）-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺（2a）加入50 mL三颈烧瓶中，加入10 mL甲醇溶液，升温至50 ℃，缓慢加入6 mol/L HCl溶液。反应至三口烧瓶内体系变为澄清透明溶液。溶液冷却后缓慢加入NaHCO?饱和溶液。搅拌至不再有固体析出。抽滤，干燥得白色固体1-（4-溴苯基）-2，2，2-三氟-1-胺（3a）0.85 g，收率：67%，m.p. 67～70 ℃。
　　（6）1-（4-氯苯基）-2，2，2-三氟-1-胺（3b）的合成
　　称取1.57 g （5 mmol） N-（1-（4-氯苯基）-2，2，2-三氟乙基）-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺（2b）加入50 mL三颈烧瓶中，加入10 mL甲醇溶液，升温至50 ℃，缓慢加入6 mol/L HCl溶液。反应至三口烧瓶内体系变为澄清透明溶液。溶液冷却后缓慢加入NaHCO3饱和溶液。搅拌至不再有固体析出。抽滤，干燥得白色固体1-（4-氯苯基）-2，2，2-三氟-1-胺（3b）0.74 g，收率：71%，m.p. 33～35 ℃。
　　1.2.3  实验数据
　　（1）（E）-N-（4-溴苄基）-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺（1a）
　　白色固体，收率90%，m.p. 74～76 ℃。1H NMR （400 MHz，Chloroform-d）δ 8.54（s，1H），8.05～7.12 （m，4H），1.27（s，9H）; 13C NMR（101 MHz， Chloroform-d） δ 161.61，132.87，132.29，130.67，127.24，57.93，22.63; ESI-MS： m/z = 311[M+Na]+。
　　（2）（E）-N-（4-氯苄基）-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺（1b）
　　白色固体，收率94%，m.p. 67～69 ℃。1H NMR （400 MHz， Chloroform-d） δ 8.55 （s，1H），7.80 （d，J = 8.5Hz， 2H），7.46（d，J = 8.5 Hz，2H），1.27 （s，9H）; 13C NMR （101 MHz， Chloroform-d） δ 161.48，138.61，132.47，130.53，129.31，57.92， 22.61; ESI-MS： m/z =266[M+Na]+。
　　（3）N-（1-（4-溴苯基）-2，2，2-三氟乙基）-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺（2a）
　　淡黄色固体，收率61%，m.p. 182～185 ℃。1H NMR（400 MHz，Chloroform-d）δ 7.55（d，J = 8.5 Hz，2H），7.40 ～ 7.21（m，2H），4.81（s，1H），1.73（s，1H），1.25 （s，9H）; 13C NMR （101 MHz，Chloroform-d） δ 132.41，129.61，125.69，123.96，122.90，61.12，57.11，22.32; 19F NMR （376 MHz，DMSO-d6）δ-72.63（s，3F）; ESI-MS： m/z = 381 [M+Na]+。 　　（4）N-（1-（4-氯苯基）-2，2，2-三氟乙基）-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺（2b）
　　淡黄色固体，73%，m.p. 153～155 ℃。1H NMR （400 MHz，Chloroform-d）δ 8.55 （s，1H），7.80 （d，J = 8.5 Hz， 2H），7.46 （d，J = 8.5 Hz，2H）， 1.27（s，9H）; 13C NMR（101 MHz，Chloroform-d） δ 161.48，138.61，132.47，130.53，129.31，57.92， 22.61; 19F NMR（376 MHz，DMSO-d6）δ -72.69（s，3F）; ESI-MS： m/z = 336[M+Na]+。
　　（5）1-（4-溴苯基）-2，2，2-三氟-1-胺（3a）
　　白色固体，收率：67%，m.p. 67～70 ℃。1H NMR （400 MHz，DMSO-d6）δ 10.03（s，2H），7.76（d，J = 8.6 Hz，2H），7.69（d，J = 8.5 Hz，2H）， 5.88 ～ 5.31（m，1H）; 13C NMR（101 MHz，DMSO-d6） δ 132.35，131.58，128.91，125.24，124.33，53.83 （d， J = 31.8 Hz）; 19F NMR（376 MHz，DMSO-d6）δ -71.68（s，3F）; ESI-MS： m/z =238[M-NH2]+。
　　（6）1-（4-氯苯基）-2，2，2-三氟-1-胺（3b）
　　白色固體，收率：71%，m.p. 33～35 ℃。1H NMR（400 MHz，Chloroform-d）δ 7.37（s，4H），4.39（q，J = 6.8 Hz，1H）; 13C NMR（101 MHz，Chloroform-d）δ 134.93，133.80，129.22，126.79， 123.99，57.19; 19F NMR （376 MHz， DMSO-d6） δ -75.03（s，3F）; ESI-MS： m/z =193[M-NH2]+。
　　2  结果与讨论
　　2.1  分布收率表
　　化合物的合成收率见表1。
　　2.2  实验讨论
　　（1）成功采用三氟甲基三甲基硅烷，在四氢呋喃溶液中，以四丁基氟化铵为引发剂，向胺类化合物中引入三氟甲基基团，最后经过水解得到两种含三氟甲基的胺类化合物，即1-（4-溴苯基）-2，2，2-三氟-1-胺和1-（4-氯苯基）-2，2，2-三氟-1-胺，且第一步反应收率高达90%以上，证明这是一条有效的合成途径。
　　（2）由于氯原子比溴原子吸电子能力更强，在进行亲核反应时，含氯原子化合物的产率会比含溴原子化合物产率高。
　　3  结论
　　本文以两种卤代苯甲醛为原料和叔丁基亚磺酰
　　胺为起始原料，经过缩合、亲核三氟甲基化、酸水解三步反应，合成了两个三氟甲基胺类化合物，产率分别为36.8%与48.7%。所得中间体和产物均利用1H NMR、13C NMR、19F NMR、ESI-MS进行表征，确定了产物结构。
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