氟被稱為“a small atom with a big ego”，是元素周期表中電負性最大的元素，其與碳形成的C-F鍵比碳與其它元素形成的單鍵都要強，因而C-F鍵很難斷裂，更重要的是，在有機分子中引入氟原子或含氟取代基常常會引起其物理、化學性質(zhì)以及藥理生理活性的改變，這使得含氟化合物在醫(yī)藥、 農(nóng)藥及功能材料等領域的應用備受關注。但是，盡管氟在地殼中含量豐富（也是含量最豐富的鹵素），天然存在的有機氟化物卻很少，因此，如何高效地將氟引入到有機化合物中已成為目前有機合成的研究熱點之一。由于C-F鍵鍵能高，加上氟原子半徑小，能夠被碳鏈骨架緊緊包住，起到了良好的屏蔽保護作用，使之不易受其他原子的進攻而發(fā)生化學反應，此外，氟元素本身活性高、電負性大，使其在特定的位置上引入氟原子難度增大，所以含氟有機化合物的合成研究具有極大的挑戰(zhàn)性，有機氟化合物的合成在很大程度上是基于氟化試劑和氟烷基化試劑以及相關反應的發(fā)展。向有機分子中引入氟原子或含氟基團主要有兩種途徑：一是直接氟化法，即通過親電或親核氟化試劑在非氟底物上直接引入氟；二是含氟砌塊法，即從含氟原料出發(fā)，通過官能團的轉(zhuǎn)換和C-C鍵的形成合成含氟有機分子。親核氟化是合成有機氟化物最有效的方法之一，不僅可以用于合成各種含氟砌塊，包括一些氟烷基化試劑，也可以用于在醫(yī)藥和農(nóng)藥分子中直接引入氟原子。在眾多的親核氟化試劑中，由SF4衍生出來的試劑如DAST和Deoxo-Fluor被廣泛用于醇、醛、酮以及羧酸等的無需預活化的脫氧氟化反應，這種脫氧氟化的驅(qū)動力源于硫原子對氧的強親和力?；诖耍?0年來，化學家們發(fā)展了各種各樣的含硫氟化試劑（圖1）：
1958年，Smith首次揭示了由SF4參與的脫氧氟化反應，之后SF4被成功地應用到醇、醛、酮以及羧酸的脫氧氟化反應。其合理的機理表明，由SF4經(jīng)預活化后形成的三氟硫鎓正離子與氧結(jié)合，所形成的中間體與氟負離子經(jīng)過SN1或SN2反應得到最終產(chǎn)物。Smith, W. C. US 2859245, 1958.盡管SF4作為氟化試劑取得了不錯的效果，但由于它的氣體特性和高毒性阻礙了它在實驗室的應用。直到1975年，Middleton等人發(fā)展了DAST作為更有用氟化試劑，能夠在溫和的條件下將羥基和羰基氧轉(zhuǎn)化成氟，但后來發(fā)現(xiàn)，DAST的熱穩(wěn)定性相對較低，在溫度較高時有爆炸的可能，這種潛在的風險成為大規(guī)模氟化反應時不得不考慮的因素。之后，化學家們又發(fā)展了Deoxo-Fluor(BAST)和MOST，這兩種試劑被認為相比于DAST更加安全，并且有著相當甚至更好的反應活性。DAST和Deoxo-Fluor在對二級脂肪醇進行氟化時有著很好的立體選擇性，產(chǎn)物的構型是否保持取決于在反應過程中是否有鄰基參與作用，如以下兩個例子：J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 13111.J. Org. Chem. 2009, 74, 2850. 隨后，熱穩(wěn)定性更好的氟化試劑XtalFluors和Fluolead被應用到反應中，這些試劑均是結(jié)晶狀固體。XtalFluor-E和XtalFluor-M都可以通過SF4制備得到，相比于DAST和MOST，這兩種試劑在進行脫氧氟化反應時往往需要外加的氟源或堿來促進反應的進行，如2009年Beaulieu等人報道的簡單酮的脫氧氟化反應：Org. Lett. 2009, 11, 5050.與此同時，Umemoto等人也發(fā)展了一種選擇性的氟化試劑Fluolead，據(jù)報道可以選擇性地將二醇轉(zhuǎn)化成芳基亞磺酸酯的單氟化合物：J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 18199.全氟丁烷磺酰氟(PBSF)已作為一種商品化的試劑用于醇的脫羥氟化反應，2004年，Yin等人發(fā)現(xiàn)外加的氟源和三級胺的結(jié)合物可以促進PBSF對伯醇的氟化反應：Org. Lett. 2004, 6, 1465.相比于以上提到的脫氧氟化試劑，TASF是一種高度親核的“裸”氟離子源，自其在1976年被發(fā)現(xiàn)以來，TASF已成為制備烷基氟化物的優(yōu)良氟化試劑，也是許多轉(zhuǎn)化過程中的常用活化劑。J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 1122.三氟甲基苯硫醚(PhSCF3)是一種穩(wěn)定的化合物，可以通過PhSCH3經(jīng)三氯化反應后與鹵素交換得到。在1996-1997年，Yokayama等人利用PhSCF3實現(xiàn)了多種醛、酯以及亞胺的三氟甲基化反應：Synlett 1996, 1191./Synlett 1997, 907./Tetrahedron Lett. 1997, 38, 3443.PhSCF3經(jīng)氧化后能夠得到兩種新的三氟甲基化試劑，這兩種試劑很容易受到親核物質(zhì)的進攻而釋放出三氟甲基陰離子。2003年，Prakash等人利用氧化后的PhSCF3報道了一例由烷氧基誘導的三氟甲基化反應：Org. Lett. 2003, 5, 3253.2008年，Shibata等人發(fā)展了N, N-二甲基-S-三氟甲基亞砜亞胺四氟硼酸鹽作為三氟甲基化試劑，在堿存在下實現(xiàn)了酮及其衍生物α位的三氟甲基化反應：Eur. J. Org. Chem. 2008, 3465.早期對三氟甲基化的研究主要集中在親核試劑的直接三氟甲基化反應上，2010年，Mangier等人以S-三氟甲基取代的苯并噻吩化合物為三氟甲基化試劑、烯基硅基醚為底物，得到了唯一的螺環(huán)產(chǎn)物，證明了單電子轉(zhuǎn)移途徑的可能性：Tetrahedron Lett. 2010, 51, 5388.與氧化脫羧通常比較困難的全氟羧酸相比，全氟烷磺酸鹽(RfSO2M)由于硫原子的富電子性，很容易進行氧化脫硫以釋放全氟烷基自由基。2011年，Baran等人揭示了一種非常實用的N-雜環(huán)化合物的C-H三氟甲基化，適用于各種雜芳體系，并顯示出了良好的官能團耐受性：
