自由基重排反應(yīng)在提升有機(jī)分子復(fù)雜度和合成效率方面具有顯著優(yōu)勢，近年來得到了越來越多的關(guān)注。將自由基重排反應(yīng)和烯烴雙官能團(tuán)化相結(jié)合，可以在烯烴特定區(qū)域引入其他方式難以引入的官能團(tuán)。這一策略已經(jīng)廣泛用于將分子遠(yuǎn)端具有π鍵或空軌道的官能團(tuán)遷移到末端烯烴的內(nèi)側(cè)碳上，從而實(shí)現(xiàn)烯烴的區(qū)域選擇性官能團(tuán)化。然而，帶有孤電子對的官能團(tuán)如烷氧基膦的自由基重排很少被報道，也從未被應(yīng)用于烯烴的雙官能團(tuán)化反應(yīng)中（圖1A）。烯烴雙官能團(tuán)化反應(yīng)中將膦?；肽┒讼N內(nèi)側(cè)碳頗具挑戰(zhàn)性，幾個成功的實(shí)例都需要用到結(jié)構(gòu)特殊的高活性三價膦試劑，然后再將三價膦氧化為五價膦酰，且僅限于烯烴的雙膦?；突罨N的烷基膦?；▓D1B）。近日，蘭州大學(xué)功能有機(jī)分子化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室韓丙教授課題組基于前期在自由基介導(dǎo)的雜原子重排，如：1,2-鹵素重排 (Org. Lett. 2018, 20, 2906），1,4/5-氨基重排（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 26308）以及1,4-氧原子轉(zhuǎn)移（Org. Lett. 2022, 24, 542）的基礎(chǔ)上，報道了一種新穎的自由基介導(dǎo)烷氧基膦遠(yuǎn)程重排策略，以高烯丙醇、有機(jī)氯化膦和碘代氟烷烴為易得底物，采用可見光照射下的一鍋反應(yīng)，通過在末端烯烴的內(nèi)側(cè)碳上遷移一個膦酰基，實(shí)現(xiàn)了高烯丙醇的自由基脫羥基三官能團(tuán)化，合成了一系列氟烷基膦?；耐榛饣锘虼?/span>（圖1C）。▲圖1自由基重排促進(jìn)的烯烴區(qū)域選擇性雙官能團(tuán)化
作者在最優(yōu)條件下探討了底物的適用性，不同結(jié)構(gòu)的有機(jī)氯化膦和不同結(jié)構(gòu)的碘代多氟烷烴都能很好的參與反應(yīng)，生成對應(yīng)產(chǎn)物。結(jié)構(gòu)各異的一級、二級高烯丙醇均以中等到良好的產(chǎn)率得到氟烷基膦酰化碘代烷，三級醇同樣能發(fā)生對應(yīng)的重排反應(yīng)，生成氟烷基膦?；榛?。該反應(yīng)也適用于長一個碳原子的4-戊烯-1-醇，其通過六元正膦環(huán)狀中間體也能發(fā)生同樣的重排反應(yīng)，生成相應(yīng)的預(yù)期產(chǎn)物。此外，該方案也適用于復(fù)雜天然產(chǎn)物和藥物分子的后修飾（圖2）。通過一系列控制實(shí)驗(yàn)、光量子產(chǎn)率測定、紫外可見光譜、電子順磁共振以及密度泛函計算等機(jī)理研究，證實(shí)了該反應(yīng)涉及自由基鏈?zhǔn)綒v程，重排中膦的孤對電子發(fā)生了獨(dú)特的自由基環(huán)化/β-斷裂，從而促進(jìn)了C-P鍵和P=O雙鍵中π鍵的形成和C-O鍵的斷裂，整個重排過程呈現(xiàn)出熱中性（圖3）。綜上，該課題組發(fā)展的烷氧基膦遠(yuǎn)程自由基重排策略不僅為烯烴雙官能團(tuán)化反應(yīng)中將膦?；肽┒讼N內(nèi)側(cè)碳提供了新的解決方案，也為具有生物醫(yī)藥和材料應(yīng)用的氟烷基膦?；衔锏暮铣商峁┝吮憬莘椒ǎ瑫r還拓展了自由基重排反應(yīng)的新邊界。這一成果近期發(fā)表在《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angew. Chem. Int. Ed.）上，蘭州大學(xué)韓丙教授為論文通訊作者，博士研究生謝棟泰為第一作者，已畢業(yè)的陳洪磊博士為共同一作，該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金（21873041, 22171118, 21632001）的支持。Regioselective Fluoroalkylphosphorylation of Unactivated Alkenes by Radical–Mediated Alkoxyphosphine RearrangementDong-Tai Xie, Hong-Lei Chen, Dian Wei, Bang-Yi Wei, Zheng-Hu Li, Jian-Wu Zhang, Wei Yu, Bing Han*Angewandte Chemie International EditionDOI:10.1002/anie.202203398https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202203398
