自從Sharpless發(fā)現(xiàn)在SuFex化學(xué)中磺酰氟可作為“click-able”試劑，磺酰氟化合物受到了廣泛的關(guān)注。由于S-F鍵更強，使得磺酰氟化合物具有特殊的反應(yīng)活性。它能在特定的反應(yīng)條件下進行選擇性親核取代反應(yīng)，使得它們被用作生物化學(xué)探針（PMSF），氟化試劑（Doyle’sPyFluor）以及簡單的磺化試劑。Sharpless和Arvidsson最近在綜述中評論道：磺酰氟在很大程度上對水解、還原和過渡金屬催化反應(yīng)是惰性的。SO2F基團通常通過過渡金屬催化引入，以及在Suzuki-Miyaura偶聯(lián)(SMC)條件下是惰性的，因此，雖然磺酰氟是獲得磺?；苌锏挠辛ぞ撸绻茏鳛?/span>SMC的親電試劑來形成C - C鍵，這將大大拓寬它們的合成用途。盡管SO2F基的重要衍生物砜以及磺酰氯拓展了SMC反應(yīng)的范圍，但SO2F基的C-C偶聯(lián)尚未有人報道。受到Ogoshi的啟發(fā)，他證明了氟化鈀可以在無堿條件下與硼化合物發(fā)生轉(zhuǎn)移金屬化，以及Sanford對無堿鎳催化酰氟化物脫羰反應(yīng)的Suzuki-Miyaura 偶聯(lián)反應(yīng)的研究。作者設(shè)想，磺酰氟在pd催化下可以以類似的脫硫反應(yīng)。最近，斯特拉斯堡大學(xué)JosephMoran教授報道了芳基磺酰氟在無堿或強酸性條件下的SMC反應(yīng)，實驗和DFT計算表明，該機制涉及C - S鍵氧化加成，然后是脫硫，而不是S - F鍵氧化加成。
在經(jīng)過一系列條件篩選以后，作者對反應(yīng)的普適性進行了考察，從結(jié)果來看，反應(yīng)具有很好的底物普適性。含有不同官能團的芳基硼化合物均可耐受。各種芳基，雜芳基磺酰氟化合物均可以反應(yīng)。同時，作者利用SO2F基區(qū)域發(fā)散性合成了Anti-leukemia activity以及新型阿片類抗抑郁藥PF-4455242的類似物的合成前體。
接下來作者對機理進行了研究，再加入當量的三氟乙酸，反應(yīng)仍能以中等收率得到目標產(chǎn)物。向反應(yīng)中加入當量的LiBF4時，沒有產(chǎn)物生成，但是有二氧化氯氣體放出。這表明在沒有堿的存在下，反應(yīng)依然可以氧化加成以及脫硫過程。接下來的交叉實驗表明，在加減和不加堿的情況下，反應(yīng)得到不同的反應(yīng)結(jié)果。這表明底物或產(chǎn)物上的吡啶基不作為促進轉(zhuǎn)金屬作用的堿，從而支持Pd-F物種的中間體，以及氟不會在氧化加成生成的中間體之間進行交換，或者它至少比隨后的轉(zhuǎn)金屬作用發(fā)生得慢得多。
隨后作者通過DFT計算表明氧化加成是通過C-S鍵進行，然后發(fā)生脫硫，形成促進轉(zhuǎn)金屬化的Pd-F中間體。
綜上所述，盡管芳基磺酰氟化合物在過渡金屬催化作用下較為穩(wěn)定，但芳基磺酰氟化合物仍可作為SMC反應(yīng)的親電試劑。同時偶聯(lián)可以在沒有堿的情況下發(fā)生，甚至在強酸條件下也會發(fā)生。機理實驗和DFT計算表明，鈀氧化插入加成C-S鍵，而不是S-F鍵，然后脫硫形成Pd-F中間體。磺酰氟基在SuFEx化學(xué)中形成了S-Nu鍵，現(xiàn)在也可以用作C-C鍵形成的工具，使磺酰氟基的區(qū)域發(fā)散合成應(yīng)用中進一步發(fā)展。
10.1002/anie.202111977
