氟化有機(jī)物在許多應(yīng)用中有著卓越獨(dú)特的特性，舉凡是材料、藥物和農(nóng)用化學(xué)品，將氟化的芳香族結(jié)構(gòu)單元選擇性地引入有機(jī)分子都是十分受人關(guān)注的一個研究標(biāo)的。一般常見的轉(zhuǎn)化方法是使用選擇性活化和氟化官能化反應(yīng)，從而獲得具有含氟官能團(tuán)的有機(jī)化合物。不過，將非常穩(wěn)定的C-F鍵進(jìn)行選擇性裂解，從而實(shí)現(xiàn)的氟化反應(yīng)則是相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的。
圖片來源：Chem. Sci.
最近，Goethe-Universitat Frankfurt的Max C. Holthausen教授和Julius-Maximilians-Universitat Wurzburg 的Udo Radius教授在Chem. Sci.上發(fā)表了NHC鎳催化的C-F鍵斷裂活化反應(yīng)，通過使用雙NHC鎳化合物，可實(shí)現(xiàn)六氟苯的C-F鍵插入反應(yīng)。
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該研究使用[Ni(Mes2Im)2]與不同的多氟芳烴進(jìn)行反應(yīng)，可形成氟代鎳絡(luò)合物trans-[[Ni(Mes2Im)2(F)(ArF)]。此外，通過檢測，他們發(fā)現(xiàn)[Ni(Mes2Im)2]與C6F6反應(yīng)時(shí)會有自由基物質(zhì)和其他反磁性副產(chǎn)物產(chǎn)生，這也符合C–F鍵活化步驟的自由基途徑。
圖片來源：Chem. Sci
此外，他們通過將trans-[[Ni(Mes2Im)2(F)(ArF)]與PhSiH3的反應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證，因?yàn)榉磻?yīng)底物間的的氧化還原電位不匹配的因素，他們也排除了[Ni(Mes2Im)2]與C6F6間的反應(yīng)是經(jīng)過簡單電子轉(zhuǎn)移的過程這個問題，并且他們也未檢測到[Ni(Mes2(Im)2]+的生成。另一方面，他們也通過大量的DFT計(jì)算來進(jìn)行反應(yīng)機(jī)理的驗(yàn)證。
參考文獻(xiàn)：Coligand role in the NHC nickel catalyzed C–F bond activation: investigations on the insertion of bis(NHC) nickel into the C–F bond of hexafluorobenzene
Chem. Sci. 2020, DOI: 10.1039/d0sc04237d
原文作者：Maximilian W. Kuntze-Fechner, Hendrik Verplancke, Lukas Tendera, Martin Diefenbach, Ivo Krummenacher, Holger Braunschweig, Todd B. Marder, Max C. Holthausen* and Udo Radius*
