硫化鎘量子點催化的光誘導(dǎo)肉桂酸脫羧二氟烷基化反應(yīng)

陶婷婷,劉文強,裴孝俊,朱天彩,馮乙巳,1b*

(1.合肥工業(yè)大學(xué) a.化學(xué)與化工學(xué)院;b.安徽省雜環(huán)實驗室，安徽 合肥 230009)

烯丙基化合物廣泛存在于藥物分子中[1-4]，在烯丙位引入含氟基團可顯著提高母體化合物的生物活性。Tafluprost[5]作為新型的抗青光眼藥物，在其烯丙位引入氟原子后顯著的提高了藥物的親和力。在乙烯基中引入二氟烷基基團合成二氟取代的烯烴化合物，目前已報道的方法有：王細勝[6-7]、王銳[8]、黃精美[9-10]課題組分別報道了使用Ni、Cu、Pt催化的肉桂酸脫羧反應(yīng)引入二氟烷基基團；劉雪原課題組提出了以[Ru(bpy)3]Cl2·6H2O和[Cu(MeCN)4]PF6作為雙催化劑，并在藍光誘導(dǎo)下進行肉桂酸脫羧二氟烷基化反應(yīng)[11]；Timothy提出了藍光照射下fac-Ir(ppy)3催化肉桂酸與溴二氟乙酸乙酯進行反應(yīng)[12]；我們課題組報道了曙紅催化肉桂酸的二氟烷基化反應(yīng)[13]。已報道的方法中不足之處在于：Ni、Cu、Pt催化時需添加當(dāng)量催化劑或添加配體且碘二氟乙酸乙酯價格較為昂貴；反應(yīng)需要加熱；Ru、Ir作為光催化劑制備過程復(fù)雜價格昂貴。

硫化鎘量子點(CdS QDs)具有良好的光響應(yīng)性，可吸收可見光激發(fā)原子產(chǎn)生自由基催化有機合成反應(yīng)，具有微量高效等優(yōu)點[14-17]。本文在光照條件下對硫化鎘量子點催化肉桂酸脫羧引入二氟烷基的反應(yīng)進行研究。以肉桂酸、溴二氟乙酸乙酯為原料合成乙基-4-苯基-2，2-二氟-3-烯酸甲酯類化合物(3a～3r,Scheme 1)。其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR，13C NMR和19F NMR確證。

Scheme 1

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

VNMRS600 MHz型超導(dǎo)核磁共振儀；Trace 1300ISQ型氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀。

CdS QDs以及高價碘試劑按文獻[18-22]方法合成；其余所用試劑均為分析純。

1.2 3a～3t的合成(以3a為例)

在Schlenk反應(yīng)管中加入4-甲基肉桂酸(1a)16.3 mg(0.1 mmol),溴二氟乙酸乙酯(2a)30.4 mg(0.15 mmol)，CdS QDs 2 mol%，BI-OH 52.8 mg(0.2 mmol)，iPr2NEt(0.2 mmol)的DCE/H2O (1 mL/1 mL) 溶液在氬氣保護下，15 W白光照射反應(yīng)12 h后萃取，收集有機相，無水硫酸鎂干燥，真空脫溶后經(jīng)硅膠柱層析(洗脫劑：石油醚/乙酸乙酯=50/1,V/V)純化得淡黃色液體3a16.8 mg,收率70%。

采用類似方法合成3b～3r。

乙基-4-(4-甲基苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3a)：無色油狀液體16.8 mg，收率70%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.34(d,J=8.0 Hz,2H),7.17(d,J=7.9 Hz,2H),7.07～6.99(m,1H),6.25(dt,J=16.2 Hz,11.5 Hz,1H),4.34(q,J=7.1 Hz,2H),2.36(s,3H),1.36(t,J=7.2 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:164.00(t,J=35.0 Hz),139.84,136.71(t,J=9.4 Hz),131.34,129.52,127.36,117.71(t,J=25.0 Hz),112.84(t,J=248.4 Hz),63.04,21.32,13.94;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-102.93(d,J=2.0 Hz)。

乙基-4-苯基-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3b):無色油狀液體13.62 mg，收率60%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.45(dd,J=7.8 Hz,1.3 Hz,2H),7.39～7.34 (m,3H),7.08(dt,J=16.2 Hz,2.4 Hz,1H),6.30(dt,J=16.2 Hz,11.4 Hz,1H),4.35(q,J=7.1 Hz,2H),1.36(t,J=7.2 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.89(t,J=34.9 Hz),136.81(t,J=9.5 Hz),134.08,129.61,128.81,127.41,118.82(t,J=25.1 Hz),112.71(t,J=248.5 Hz),63.09,13.93;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-103.12(d,J=1.9 Hz)。

乙基-4-(4-氟苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3c)：無色油狀液體15.4 mg，收率63%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.33(dd,J=8.3 Hz,5.5 Hz,2H),6.95(dd,J=16.6 Hz,8.1 Hz,3H),6.14(dt,J=16.2 Hz,11.3 Hz,1H),4.25(q,J=7.1 Hz,2H),1.26(t,J=7.2 Hz,3H);13C NMR(151 MHz CDCl3,)δ:163.80 (t,J=34.8 Hz),163.42 (d,J=250.1 Hz),135.55 (t,J=9.5 Hz),130.28 (d,J=3.3 Hz),129.20(d,J=8.3 Hz),118.56(td,J=25.1,2.2 Hz),115.84(d,J=21.9 Hz),112.60(t,J=248.6 Hz),63.10,13.84;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-103.24(d,J=81.7 Hz),-111.00。

乙基-4-(4-氯苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3d)：無色油狀液體16.1 mg，收率62%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.35(dd,J=23.6 Hz,8.5 Hz,1H),7.03(d,J=16.2 Hz,1H),6.28(dt,J=16.2 Hz,11.3 Hz,1H),4.35(q,J=7.1 Hz,1H),1.36(t,J=7.1 Hz,1H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.67(t,J=34.7 Hz),135.49(t,J=8.5 Hz),135.42,132.55,129.00,128.60,119.42(t,J=25.0 Hz),112.49(t,J=248.8 Hz),63.13,13.86;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-102.69。

乙基-4-(4-溴苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3e)：無色油狀液體18.5 mg，收率61%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.50～7.47(m,2H),7.30(d,J=8.4 Hz,2H),7.01(dt,J=16.2 Hz,2.3 Hz,1H),6.30(dt,J=16.2 Hz,11.3 Hz,1H),4.35(q,J=7.1 Hz,2H),1.36(t,J=7.1 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.63(t,J=34.7 Hz),135.56(t,J=9.5 Hz),132.97,131.97,128.84,123.71,119.53(t,J=25.0 Hz),112.47(t,J=248.8 Hz),63.14,13.88;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-103.36。

乙基-4-(4-甲氧基苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3f)：無色油狀液體19.2 mg，收率75%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.38(d,J=8.6 Hz,2H),7.01(d,J=16.2 Hz,1H),6.89(d,J=8.7 Hz,2H),6.16(dt,J=16.1 Hz,11.5 Hz,1H),4.34(q,J=7.1 Hz,2H),3.82(s,3H),1.36(t,J=7.1 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:164.05(t,J=35.2 Hz),160.74,136.26(t,J=9.5 Hz),128.86,126.76,116.31(t,J=25.0 Hz),114.19,112.94(t,J=248.3 Hz),62.99,55.28,13.91;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-102.81(d,J=11.1 Hz)。

乙基-4-(4-三氟甲基苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3g)：無色油狀液體21.2 mg，收率72%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.63(d,J=8.2 Hz,2H),7.55(d,J=8.2 Hz,2H),7.12(d,J=16.2 Hz,1H),6.40(dt,J=16.2 Hz,11.2 Hz,1H),4.37(q,J=7.1 Hz,2H),1.37(t,J=7.1 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.57(t,J=34.5 Hz),137.50(d,J=0.9 Hz),135.33(t,J=9.4 Hz),131.32(q,J=32.7 Hz),127.65,125.79(q,J=3.8 Hz),123.84(d,J=272.1 Hz),121.50(t,J=25.1 Hz),112.31(t,J=249.0 Hz),63.27,13.88;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-62.86,-103.84(d,J=11.2 Hz)。

乙基-4-(4-氰基苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3h)：無色油狀液體13.1 mg，收率52%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.68(d,J=8.2 Hz,2H),7.55(d,J=8.2 Hz,2H),7.10(d,J=16.2 Hz,1H),6.42(dt,J=16.2 Hz,11.2 Hz,1H),4.37(q,J=7.1 Hz,2H),1.38(t,J=7.1 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.40(t,J=34.4 Hz),138.36,134.93(t,J=9.4 Hz),132.61,127.92,122.52(t,J=25.1 Hz),118.30,112.99,112.10(t,J=249.4 Hz),63.37,13.93;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-103.83～-104.06 (m)。

乙基-4-(4-乙氧基苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3i)：無色油狀液體21.6 mg，收率80%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.36(d,J=8.5 Hz,2H),7.00(d,J=16.2 Hz,1H),6.87(d,J=8.3 Hz,2H),6.15(dt,J=16.1 Hz,11.5 Hz,1H),4.33(q,J=7.1 Hz,2H),4.05～4.01(m,2H),1.41(t,J=7.0 Hz,3H),1.35 (dt,J=8.1 Hz,4.0 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:164.02(t,J=35.2 Hz),160.13,136.29(t,J=9.5 Hz),128.83,126.55,116.15(t,J=25.0 Hz),114.66,112.90(t,J=237.1 Hz),63.48,62.93,14.63,13.86;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-102.66。

乙基-4-(4-硼酸基苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3j)：無色油狀液體18.1 mg，收率67%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:8.20(d,J=8.0 Hz,2H),7.56(d,J=8.0 Hz,2H),7.15(d,J=16.2 Hz,1H),6.44(dt,J=16.2 Hz,11.3 Hz,1H),4.39(q,J=7.1 Hz,2H),1.40(t,J=7.1 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.80(t,J=34.8 Hz),138.04,136.53(t,J=9.3 Hz),136.05,131.26,126.97,120.45(t,J=24.2 Hz),112.56(t,J=248.9 Hz),63.27,13.97;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-103.57(d,J=10.9 Hz)。

乙基-4-(4-叔丁基基苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3k)：無色油狀液體18.0 mg，收率64%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.39(s,4H),7.06(dt,J=16.2 Hz,2.4 Hz,1H),6.26(dt,J=16.2 Hz,11.5 Hz,1H),4.34(q,J=7.1 Hz,2H),1.35(t,J=7.1 Hz,3H),1.32(s,9H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.99(t,J=35.1 Hz),153.04,136.58(t,J=9.4 Hz),131.33,127.21,125.76,117.96(t,J=25.0 Hz),112.84(t,J=248.4 Hz),63.02,34.76,31.15,13.93;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-102.96。

乙基-4-(3-氟苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3l)：無色油狀液體14.9 mg，收率61%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.34(dd,J=14.0 Hz,7.8 Hz,1H),7.22(d,J=7.7 Hz,1H),7.15(d,J=9.7 Hz,1H),7.05(dd,J=10.6 Hz,7.3 Hz,2H),6.31(dt,J=16.2 Hz,11.3 Hz,1H),4.36(q,J=7.1 Hz,2H),1.37(t,J=7.0 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.66(t,J=34.7 Hz),162.96(d,J=246.6 Hz),135.62(td,J=9.5 Hz,2.6 Hz),130.40,130.35,123.42(d,J=2.7 Hz),120.23(t,J=25.1 Hz),116.49(d,J=21.3 Hz),113.82 (d,J=22.1 Hz),112.41(t,J=248.8 Hz),63.20,13.90;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-103.59(d,J=11.0 Hz),-112.67(dd,J=14.6 Hz,8.6 Hz)。

乙基-4-(2-氯苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3m)：無色油狀液體13.8 mg，收率53%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.55(dd,J=7.0,2.4 Hz,1H),7.50(dt,J=16.2 Hz,2.6 Hz,1H),7.40(dd,J=6.6 Hz,2.7 Hz,1H),7.31～7.27(m,2H),6.32(dt,J=16.2 Hz,11.1 Hz,1H),4.37(q,J=7.1 Hz,2H),1.38(t,J=7.2 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.67(t,J=34.7 Hz),134.30,133.18(t,J=9.7 Hz),132.42,130.53,130.04,127.37,127.06,121.58(t,J=25.2 Hz),112.46(t,J=248.9 Hz),63.20,14.00,13.92;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-103.22。

乙基-4-(2-氟苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3n)：無色油狀液體14.2 mg，收率58%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.47(td,J=7.6 Hz,1.4 Hz,1H),7.33(ddd,J=7.3 Hz,5.3 Hz,1.5 Hz,1H),7.21(dt,J=16.4 Hz,2.5 Hz,1H),7.15(t,J=7.6 Hz,1H),7.11～7.06(m,1H),6.43(dt,J=16.4 Hz,11.3 Hz,1H),4.36(q,J=7.1 Hz,2H),1.37(t,J=7.1 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.74(t,J=34.7 Hz),160.91(d,J=252.6 Hz),131.08(d,J=8.7 Hz),129.74(td,J=9.9 Hz,3.1 Hz),128.69 ～ 128.34(m),124.37(d,J=3.7 Hz),122.04(d,J=11.8 Hz),121.46(td,J=24.9 Hz,6.6 Hz),116.08(d,J=21.9 Hz),112.53(t,J=248.8 Hz),63.15,13.91;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-103.74(d,J=97.6 Hz),-115.50～-116.15(m)。

乙基-4-(2-甲基苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3o)：無色油狀液體15.6 mg，收率65%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.36(d,J=7.7 Hz,1H),7.24(dt,J=16.1 Hz,2.5 Hz,1H),7.15(dd,J=7.5 Hz,6.5 Hz,1H),7.09(dd,J=14.4 Hz,7.5 Hz,2H),6.11(dt,J=16.1 Hz,11.3 Hz,1H),4.26(q,J=7.1 Hz,2H),2.28(s,3H),1.27(t,J=7.1 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.90(t,J=34.9 Hz),136.69,134.63(t,J=9.5 Hz),133.17,130.58,129.36,126.28,126.04(d,J=0.9 Hz),120.04(t,J=24.8 Hz),112.70(t,J=248.4 Hz),63.03,19.53,13.88;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-102.99(d,J=6.3 Hz)。

乙基-4-(2，4，6-三甲基苯基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3p)：無色油狀液體19.0 mg，收率71%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.12(d,J=16.5 Hz,1H),6.88(s,2H),5.88(dt,J=16.5 Hz,11.1 Hz,1H),4.36(q,J=7.1 Hz,2H),2.27(d,J=3.9 Hz,9H),1.36(t,J=7.1 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.95(t,J=35.0 Hz),136.87(d,J=259.1 Hz),135.07(t,J=9.6 Hz),130.77,128.86,124.23(t,J=24.7 Hz),112.48(t,J=248.5 Hz),62.98,20.93,20.59,13.93;19F NMR (564 MHz,CDCl3)δ:-103.79(dd,J=11.1 Hz,2.6 Hz)。

乙基-4-(4-萘基)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3q)：無色油狀液體18.8 mg，收率68%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:7.84～7.79(m,4H),7.59(d,J=8.6 Hz,1H),7.49(dd,J=6.2 Hz,3.1 Hz,2H),7.26～7.21(m,1H),6.41(dt,J=16.1 Hz,11.4 Hz,1H),4.36(q,J=7.1 Hz,2H),1.37(t,J=7.1 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.94(t,J=35.0 Hz),136.89(t,J=9.4 Hz),133.82,133.24,131.50,128.76,128.61,128.32,127.72,126.93,126.65,123.22,118.97(t,J=25.0 Hz),112.81(t,J=248.6 Hz),63.12,13.95;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-102.87(d,J=7.5 Hz)。

乙基-4-(4-吡啶)-2，2-二氟-3-烯酸甲酯(3r)：無色油狀液體12.3 mg，收率54%;1H NMR(600 MHz,CDCl3)δ:8.65(d,J=4.9 Hz,2H),7.34(d,J=5.8 Hz,2H),7.05(dt,J=16.2 Hz,2.2 Hz,1H),6.52(dt,J=16.2 Hz,11.2 Hz,1H),4.37(q,J=7.1 Hz,2H),1.38(t,J=7.1 Hz,3H);13C NMR(151 MHz,CDCl3)δ:163.31(t,J=34.3 Hz),150.25,141.58,134.39(t,J=9.3 Hz),123.75(t,J=25.3 Hz),121.60,112.00(t,J=249.4 Hz),63.41,13.93;19F NMR(564 MHz,CDCl3)δ:-104.13(d,J=19.3 Hz)。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)條件優(yōu)化

以1a和2a的反應(yīng)為模型反應(yīng)(Scheme 2)，研究催化劑堿和溶劑對反應(yīng)收率的影響，見表1。首先對催化劑進行了篩選,發(fā)現(xiàn)Ru(bpy)3Cl2作為催化劑時并無目標(biāo)產(chǎn)物生成(No.1)，而CdS作為催化劑時以15%的收率得到目標(biāo)產(chǎn)物(No.2)。同時我們也做了對照實驗發(fā)現(xiàn)不添加催化劑時反應(yīng)無法進行。當(dāng)反應(yīng)在空氣條件下也沒有目標(biāo)產(chǎn)物的生成(No.5)。進一步進行溶劑的優(yōu)化，DMSO、1,4-dioxane作溶劑時僅少量目標(biāo)產(chǎn)物(No.6和7)，而DCE作溶劑時目標(biāo)產(chǎn)物的收率顯著提高到40%(No.4)。同時，對混合溶劑進行篩選，發(fā)現(xiàn)混合溶劑可提高反應(yīng)收率(No.8和9)。確定DCE/H2O (V/V=1/1)為最佳溶劑，進行各種氧化劑篩選，BI-OAc、BI-OMe均對該反應(yīng)起作用收率分別為30%和35%(No.8和12),但BI-OH效果最佳。另外，對光源進行篩選，在綠光和藍光照射條件下的目標(biāo)產(chǎn)物收率為42%和48%(No.12和13)，但是副產(chǎn)物也隨之增多。因此，15 W白熾燈為最佳光源。除此之外對反應(yīng)物摩爾比進行優(yōu)化，發(fā)現(xiàn)1a/2a=1/2時，2eq.的氧化劑效果最好。

表1 模型反應(yīng)條件優(yōu)化aTable 1 Optimization of the reaction conditions

Scheme 2

通過以上試驗結(jié)果確定反應(yīng)的最優(yōu)條件為：4-甲基肉桂酸(0.1 mmol)、1-溴二氟乙酸乙酯(0.2 mmol)、硫化鎘量子點(2 mol%)、iPr2NEt(0.2 mmol)、BI-OH(0.2 mmol)，溶劑為二氯乙烷/水(V/V=1/1，2 mL)，15 W的白熾燈作為光源，惰性氣體保護反應(yīng)12 h。

2.2 底物適應(yīng)性

在最優(yōu)反應(yīng)條件的基礎(chǔ)上，研究了不同取代基的肉桂酸與溴二氟乙酸乙酯進行脫羧二氟烷基化反應(yīng)的適應(yīng)性。在最優(yōu)反應(yīng)條件下，供電子基團(3a70%、3f75%、3i80%)與吸電子基團(3c63%、3e61%、3d62%、3g72%)的肉桂酸均可進行反應(yīng)有良好的收率，并呈現(xiàn)出一定的規(guī)律性。首先供電子基團較于吸電子基團明顯更具有優(yōu)勢，其反應(yīng)收率大都在70%～80%，而吸電子基團收率在61%～72%。我們發(fā)現(xiàn)硝基取代的肉桂酸參與反應(yīng)時通過TLC分析和GC-MS檢測發(fā)現(xiàn)有少量目標(biāo)產(chǎn)物，但是并未獲得有效分離收率,其原因可能為硝基為強吸電子基團使烯基上的電子云密度降低不利于反應(yīng)進行進而導(dǎo)致收率降低。當(dāng)間位或?qū)ξ蝗〈鶠辂u素(氯或溴)時，均能較好的進行反應(yīng)得到中等收率并且并不破環(huán)碳-鹵鍵(3d、3e)，其可繼續(xù)通過碳-鹵鍵活化進行官能團衍生化。因此，該體系在有機合成方面具有一定實用性。另外我們還對硼酸基團取代的肉桂酸進行了嘗試發(fā)現(xiàn)其對該體系非常適用目標(biāo)產(chǎn)物收率67%(3j),并且叔丁基取代的肉桂酸參與反應(yīng)亦獲得64%的良好收率，這表明空間位阻對該反應(yīng)的影響并不明顯(3k)。通過對底物適應(yīng)性研究發(fā)現(xiàn)鄰位和間位取代的肉桂酸在該體系中也有較好的反應(yīng)效果。除了對單取代基肉桂酸進行探究外，我們還對多取代基烯酸進行了考察，選用2,4,6-三甲基肉桂酸與溴二氟乙酸乙酯進行脫羧二氟烷基化，最終分離出純品，其收率為64%(3p)。實驗結(jié)果表明該體系對多取代基肉桂酸也有很好的普適性。最后，對雜環(huán)類烯酸我們選用了萘環(huán)和吡啶環(huán)的烯酸進行反應(yīng)。在最優(yōu)條件下兩者均給出了良好的反應(yīng)效果 (3q68%、3r54%)。實驗結(jié)果證明，該體系具有較好的官能團兼容性。

2.3 反應(yīng)機理

根據(jù)模型反應(yīng)優(yōu)化試驗結(jié)果和文獻報道，推測該脫羧偶聯(lián)反應(yīng)可能涉及自由基反應(yīng)機理。設(shè)計自由基捕捉實驗進行驗證。在最優(yōu)條件下加入0.1 mmol 2,2,6,6-4-甲基哌啶氮氧化物(TEMPO)作為自由基捕捉劑，研究模型反應(yīng)。

模型反應(yīng)加入自由基捕捉劑后，GC-MS結(jié)果顯示未監(jiān)測到3a產(chǎn)物，該反應(yīng)完全被抑制，并且捕捉到自由基中間體與自由基捕捉劑反應(yīng)產(chǎn)物TEMPO-CF2COOEt。

結(jié)合文獻[13,23]，以及自由基捕捉實驗的結(jié)果，我們提出了硫化鎘量子點催化條件下，可見光誘導(dǎo)的的肉桂酸脫羧的二氟烷基化反應(yīng)可能的反應(yīng)機理(Scheme 3)。首先，當(dāng)光照激發(fā)能量超過帶隙時，CdS QDs吸收光子,電子從價帶(VB)躍遷到導(dǎo)帶(CB)。同時在VB中形成電子-空穴對，富含電子的三級胺iPr2NEt作為供電子體，提供循環(huán)。單個電子從CB轉(zhuǎn)移到溴二氟乙酸乙酯(2)形成中間體α-二氟乙酸乙酯自由基B，同時肉桂酸與高價碘試劑BI-OH結(jié)合生成苯并碘代乙烯基羧酸絡(luò)合物(BI-OOCCH=CHR)A。α-二氟乙酸乙酯自由基B加到A的α-位，生成中間體C。中間體C通過脫出CO2和芐基碘醚自由基D得到目標(biāo)產(chǎn)物3。

Scheme 3

以廉價的BrCF2COOEt為氟源，在α,β-不飽和羧酸中引入二氟烷基構(gòu)建二氟取代的烯烴化合物。硫化鎘量子點作為有機合成光催化劑，具有優(yōu)良的反應(yīng)特性，在催化肉桂酸的脫羧二氟烷基化反應(yīng)時，催化劑用量少，反應(yīng)條件溫和，底物適應(yīng)范圍廣。本研究為構(gòu)建二氟烯烴化合物提供了一種簡單經(jīng)濟的新方法。