1989年，陳慶云和吳生文在做FSO2CF2COOMe與親核試劑 (比如 KI、KBr、KSCN、胺等) 反應(yīng)生成二氟卡賓的反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)生成了氟仿 (CF3H) 。他們敏銳地覺察到，氟仿的生成意味著二氟卡賓與氟離子結(jié)合生成CF3-是一個平衡反應(yīng)。能否利用三氟甲基負(fù)離子與親電試劑反應(yīng)，將三氟甲基引入到各種有機(jī)分子中呢？經(jīng)過反應(yīng)條件的調(diào)控，他們發(fā)現(xiàn)在催化量的碘化亞銅 (CuI) 作用下，陳慶云試劑可以實現(xiàn)各類鹵代物的三氟甲基化反應(yīng)，在溫和條件下高產(chǎn)率地得到一系列含有三氟甲基的化合物，此反應(yīng)也是第一例銅催化的有機(jī)鹵代物的三氟甲基化反應(yīng)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)中釋放出了SO2、CO2和 MeI，這也印證了反應(yīng)是經(jīng)過了二氟卡賓中間體和氟負(fù)離子結(jié)合生成三氟甲基負(fù)離子的過程。在碘化亞銅催化下，F(xiàn)SO2CF2COOMe分解產(chǎn)生二氟卡賓，二氟卡賓再與氟離子結(jié)合形成三氟甲基負(fù)離子，經(jīng)一價銅穩(wěn)定，形成活性三氟甲基銅 (CF3Cu)，最后對各種鹵代物發(fā)生親核三氟甲基化反應(yīng)。該反應(yīng)也可以不用碘化亞銅引發(fā)，而改用銅粉(Cu)，通過自由基機(jī)理引發(fā)也可以實現(xiàn)三氟甲基化。也就是說，在不同條件下，陳慶云試劑實現(xiàn)三氟甲基化可能經(jīng)歷不同反應(yīng)途徑。2018年，又發(fā)現(xiàn)了使用催化量的氯化銅(CuCl2) 引發(fā)也能實現(xiàn)FSO2CF2COOMe的三氟甲基化反應(yīng)。
2017年，McGlacken等在Chem.Eur.J.上發(fā)表文章綜述了陳慶云試劑的發(fā)展和應(yīng)用，認(rèn)為該試劑是優(yōu)秀的三氟甲基化試劑但并沒有被充分利用。而我們卻認(rèn)為陳慶云試劑從發(fā)展到現(xiàn)在一直受到國內(nèi)外同行的關(guān)注，并在陳慶云試劑的基礎(chǔ)上發(fā)展出了新的三氟甲基化試劑，并已實現(xiàn)商品化。陳慶云試劑廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、材料等各個領(lǐng)域，截至現(xiàn)在，通過Reaxy可以查到陳慶云試劑的相關(guān)學(xué)術(shù)論文近 200 篇、專利300 多篇，由于使用成本低、良好的化學(xué)反應(yīng)性和官能團(tuán)耐受性以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性和操作性，陳慶云試劑得到了廣泛的應(yīng)用，是便宜易得的試劑，適用于大量鹵代物的三氟甲基化，且反應(yīng)易于放大。陳慶云試劑已被許多國際大公司用來發(fā)展他們的醫(yī)藥和農(nóng)藥，被許多科研機(jī)構(gòu)用來合成生物學(xué)和醫(yī)學(xué)研究中所需的含氟分子。尤其是最近十年，其在醫(yī)藥和農(nóng)藥領(lǐng)域的利用尤其引人關(guān)注。
1997年，陳慶云和田偉生小組用陳慶云試劑合成了4-三氟甲基甾體類化合物，該類化合物是一種新型的5α-還原酶抑制劑，其中化合物1抑制活性高于Finasteride，被用于有效地治療前列腺增生。
1998年，陳慶云小組報道利用陳試劑合成一系列三氟甲基甾體類化合物，為合成這種大位阻的含氟天然產(chǎn)物提供一種簡單、有效的方法。
2017年，Deng小組利用陳試劑合成了三氟甲基雜環(huán)四環(huán)素類藥物，該類藥物具有增強(qiáng)抗銅綠假單胞菌活性的作用，是一類有效的廣譜抗菌劑。其中一些化合物對多種細(xì)菌菌株具有很強(qiáng)的體外活性。
2018年，郭勇小組利用陳慶云試劑向分子中引入三氟甲基，并合成了治療精神抑郁的藥物 Proazc。
2001年，Beal小組報道了利用陳慶云試劑在嘌呤核糖核苷的6位引入三氟甲基。由于19F的高靈敏度和特殊的化學(xué)位移，這種特定位置含有三氟甲基的核苷進(jìn)入RNA中對于RNA結(jié)構(gòu)和RNA修飾酶的結(jié)合，特別是對于RNA編輯腺苷脫氨酶方面的研究有著重要的價值。另一方面，三氟甲基的強(qiáng)吸電子性會使含三氟甲基的嘌呤與水的結(jié)合能力增強(qiáng)。相對于氣態(tài)的CF3I，液態(tài)的陳慶云試劑更容易操作，且二者的產(chǎn)率相當(dāng)(CF3I產(chǎn)率96%，陳慶云試劑產(chǎn)率 91%) 。
2010年，張禮和與Guse團(tuán)隊報道了利用陳慶云試劑在嘌呤核苷的8位引入三氟甲基，合成了三氟甲基化環(huán)狀A(yù)DP-核糖類似物。其中8-CF3-cIDPRE因其分子中含有強(qiáng)吸電子性的三氟甲基而使 8-CF3-cIDPRE在T細(xì)胞中有拮抗作用 。
2010年，張禮和與張亮仁團(tuán)隊利用陳慶云試劑合成了一系列非環(huán)狀三氟甲基化環(huán)腺苷二磷酸核糖 (cADPR) 類似物。其中化合物8-CF3-cIDPDE作為一種補(bǔ)充劑用于研究8位取代對鈣信號傳導(dǎo)特性的影響。
2012年，Harrity小組報道了利用陳慶云試劑向分子中引入三氟甲基，合成了一系列5-三氟甲基吡唑類化合物，包括除草劑異丙吡草酯(fluazolate)。曾有人用CF3CO2Et作為三氟甲基源來制備同樣產(chǎn)物，但相比而言，Harrity的路線更加簡便。在Harrity的實驗中，關(guān)鍵環(huán)加成中間體的合成使用了陳試劑，其它的三氟甲基化試劑，如TMSCF3、CF3B(OMe)3K和CF3CO2Na都不能實現(xiàn)這個中間體的合成。
陳慶云試劑可以用于卟啉類化合物的高效三氟甲基化。2005年，陳慶云小組報道了從簡單易得的溴代卟啉出發(fā)，通過鈀催化交叉偶聯(lián)反應(yīng)，使用陳慶云試劑方便高效地合成了各種β-位或meso-位三氟甲基取代卟啉。之后，他們研究了β-四(三氟甲基)-meso-四苯基卟啉的還原反應(yīng)，首次成功合成和表征了20世紀(jì)60年代由諾貝爾獎獲得者R.B. Woodward在合成葉綠素時提出的假想結(jié)構(gòu)20π-電子非芳香性的N,N′-二氫卟啉(isophlorin)。他們還利用此法合成了β-四三氟甲基鈷卟啉，并將它用作芐胺到相應(yīng)亞胺的高效選擇性催化氧化中。利用陳慶云試劑還可以高效便捷地將三氟甲基引入亞卟啉、咔咯等分子中。
2012年，Dolbier發(fā)現(xiàn)陳慶云試劑還能用作二氟卡賓試劑，實現(xiàn)烯烴的二氟環(huán)丙基化。2013年，Dolbier還報道了使用陳慶云試劑產(chǎn)生的二氟卡賓，現(xiàn)場生成二氟亞甲基三苯基膦葉立德，該葉立德與醛反應(yīng)生成偕二氟烯烴。
2016年，卿鳳翎發(fā)現(xiàn)在可見光催化的條件下，陳慶云試劑可以作為CF2CO2Me自由基試劑對烯烴等不飽和化合物進(jìn)行加成反應(yīng)。
最近，陳慶云小組在陳慶云試劑基礎(chǔ)上，發(fā)展了新一代親核三氟甲基化試劑—氟磺酰基二氟乙酸銅[Cu(O2CCF2SO2F)2]。相較于此前的陳慶云試劑，新一代陳慶云試劑的活性和反應(yīng)效果往往更好，可以在更加溫和條件下以優(yōu)秀的產(chǎn)率實現(xiàn)芳基鹵代物的三氟甲基化。進(jìn)一步地，他們合成了氟磺?；宜徙y[Ag(O2CCF2SO2F)]，通過氧化自由基反應(yīng)策略，在 N-氟代雙苯磺酰亞胺 (NFSI) 作用下和非活化烯烴反應(yīng)，可同時向分子中高效引入三氟甲基和氟磺?；鶅煞N重要的含氟官能團(tuán)。這就將陳慶云試劑體系的應(yīng)用范圍首次擴(kuò)大到了自由基三氟甲基化反應(yīng)，并將反應(yīng)中產(chǎn)生的副產(chǎn)物二氧化硫充分利用，轉(zhuǎn)化為重要的磺酰氟基，提高了反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性。
