KFを使用した求核性蛍光補食は、18クラウン-6およびかさばるジオールによって触媒されました：理論的および実験的研究

この塩の格子エネルギーが高く、極性極性溶媒での溶解度が低いため、ハロゲン化アルキルの求核性フッ化物のためのフッ化カリウムの活性化は重要な課題です。クラウンエーテルは、数十年の間にKFの可溶化を増やすために使用されてきました。それにもかかわらず、これらのマクロサイクルは高い反応速度を生成するのに十分ではありません。この作業では、この種の反応を加速できるかさばるジオールとクラウンエーテルの相乗的な組み合わせを設計するために、理論的方法が使用されました。計算では、遠いヒドロキシル基を持つかさばるDiol 1,4-ビス（2-ヒドロキシ-2-プロピル）ベンゼンが、2つの水素結合を介して18クラウン-6と組み合わせて求核性フッ素化を触媒することができると予測しています。SN2遷移状態。理論的予測に続く実験的研究により、触媒効果が確認されており、推定された運動データは、18-Crown-6と組み合わせた1 mol L-1でのかさばるDiolが反応速度の18倍の増加をもたらすことができることを指摘しています。クラウンエーテル触媒のみとの関係。この反応は、中程度の温度82°Cで24時間後に46％のフッ素の収率を生成し、側面除去産物の形成を最小限に抑えます。したがって、この作業は、KF塩によるフッ素化の改善された方法を提示します。

The activation of potassium fluoride for nucleophilic fluorination of alkyl halides is an important challenge because of the high lattice energy of this salt and its low solubility in many polar aprotic solvents. Crown ethers have been used for increasing the solubilization of KF during several decades. Nevertheless, these macrocycles are not enough to produce a high reaction rate. In this work, theoretical methods were used for designing a synergic combination of bulky diols with crown ethers able to accelerate this kind of reaction. The calculations have predicted that the bulky diol 1,4-Bis(2-hydroxy-2-propyl)benzene, which has distant hydroxyl groups, is able to catalyze nucleophilic fluorination in combination with 18-crown-6 via two hydrogen bonds to the SN2 transition state. Experimental studies following the theoretical predictions have confirmed the catalytic effect and the estimated kinetic data point out that the bulky diol at 1 mol L-1 in combination with 18-crown-6 is able to produce an 18-fold increase in the reaction rate in relation to crown ether catalysis only. The reaction produces 46% yield of fluorination after 24 h at moderate temperature of 82 °C, with minimal formation of the side elimination product. Thus, this work presents an improved method for fluorination with KF salt.