含氟和含硒分子被廣泛應用于藥物設計、有機功能材料、分子探針等諸多領域。因此，合成化學家一直致力于開發(fā)高效的合成方法，希望將氟元素和硒元素同時引入到同一分子中。在眾多已建立的方法中，烯烴的雙官能團化是最直接和有效的方法之一。然而，現(xiàn)有的合成方法通常具有底物范圍窄、產(chǎn)率不高、化學選擇性以及官能團兼容性不理想等缺點，這些不利因素極大地限制了對氟硒化合物的進一步深入研究。
最近，福州大學葉克印課題組在該領域取得一定的進展。該團隊基于前期在電化學合成β-氟硫醚、β-氟亞砜和β-氟砜化合物的工作基礎（Chin. Chem. Lett. 2022, 33, 2009-2014，Chem. Commun. 2021, 57, 11481-11484），進一步研究并開發(fā)了一種電化學合成β-氟硒化合物方法。該方法條件溫和，具有優(yōu)異的產(chǎn)率和底物范圍，也可以方便地擴展到克級規(guī)模制備。 首先，作者以α-甲基苯乙烯、二苯基二硒醚和Et3N?3HF為原料對反應條件進行優(yōu)化，最終以98%的分離產(chǎn)率得到目標β-氟硒產(chǎn)物。對底物范圍的考察發(fā)現(xiàn)，該反應具有廣泛的官能團兼容性和底物范圍。無論是對于多種取代的α-甲基苯乙烯還是非活化的烯烴，包括長鏈烯烴、內(nèi)烯烴和雜環(huán)烯烴，都能以優(yōu)異的產(chǎn)率和化學選擇性得到β-氟硒化合物。此外，除各取代的二芳基硒醚外，雜芳基硒醚，如二吡啶硒醚和二噻吩硒醚也能順利轉化，也能得到相應的β-氟硒產(chǎn)物。 值得注意的是，為了探究該反應潛在的應用價值，作者對反應進行了克級放大實驗，同樣能夠在優(yōu)秀的產(chǎn)率下得到克級規(guī)模的β-氟硒化合物。 為了驗證反應機理，作者進行了一系列機理驗證實驗，如循環(huán)伏安實驗、自由基開環(huán)實驗和黑暗對照實驗等。實驗結果證實了該反應涉及自由基歷程，經(jīng)由電氧化二硒醚產(chǎn)生的硒基自由基，而后對烯烴發(fā)生自由基加成。后續(xù)的單電子氧化生成三元的硒鎓中間體，最后氟離子對其發(fā)生親核進攻開環(huán)生成目標的β-氟硒產(chǎn)物。 綜上，葉克印團隊發(fā)展了一種電化學高效合成β-氟硒化合物的方法。該方法使用綠色、清潔的電子作為唯一的氧化試劑，以高收率和高選擇性成功實現(xiàn)了一系列β-氟硒化合物的合成。此外，該方法還可以進行克級規(guī)模制備。該工作有望為進一步促進氟硒化合物在藥物設計、有機功能材料、分子探針等諸多領域的應用研究提供豐富的物質(zhì)基礎。 論文信息 Electrochemical Synthesis of β-Fluoroselenides Shao-Fen Wu, Yi Yu, Prof.?Dr. Yaofeng Yuan, Prof.?Dr. Zhen Li, Prof.?Dr. Ke-Yin Ye European Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ejoc.202201032
