氟化學(xué)在藥物化學(xué)、有機材料等領(lǐng)域有著非常多的應(yīng)用，尤其近年來含有四氟亞乙基結(jié)構(gòu)（-CF2CF2-）得到了大家廣泛的關(guān)注。目前常用的合成這類結(jié)構(gòu)的方法主要是對鄰二羰基化合物的脫氧氟化或者是對炔基的全氟化，而含有雜原子的四氟亞乙基結(jié)構(gòu)（-XCF2CF2-）的合成則主要是通過對BrCF2CF2Br等容易破壞臭氧層類化合物的雙官能化。因此，目前實驗室缺少利用易得原料并且操作簡便的方法來合成含有雜原子的四氟亞乙基結(jié)構(gòu)。
不同于使用四氟乙烯需要經(jīng)過多步反應(yīng)，上海有機所的胡金波研究員團(tuán)隊利用他們開發(fā)的新型二氟卡賓試劑TMSCF2Br作為二氟亞甲基源，對ArSCu的高選擇性兩次插入二氟卡賓，實現(xiàn)了氟碳鏈延長反應(yīng)（controllable fluorocarbon chain elongation, CFCE）。得到的“ArSCF2CF2Cu”物種可以實現(xiàn)多種轉(zhuǎn)化而將-CF2CF2SAr引入到目標(biāo)分子中。 在反應(yīng)條件篩選過程中，他們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)的二氟卡賓源CuCF3幾乎不能和PhSCu反應(yīng)。在換用TMSCF2Br后，他們順利地觀察到了目標(biāo)產(chǎn)物。通過對反應(yīng)條件的篩選，他們能夠以高產(chǎn)率和高選擇性得到“ArSCF2CF2Cu”物種。在最優(yōu)條件下，他們對“ArSCF2CF2Cu”與芳基碘代物的偶聯(lián)反應(yīng)進(jìn)行了考察。該反應(yīng)對于給電子基、吸電子基、雜芳環(huán)都能有很好的反應(yīng)兼容性，換用其他芳基硫酚底物時，也能獲得滿意的反應(yīng)產(chǎn)率。 經(jīng)過一系列的反應(yīng)機理探索，他們發(fā)現(xiàn)“ArSCF2CF2Cu”是由二氟卡賓對ArSCu的S-Cu鍵連續(xù)兩次插入得到，而不是經(jīng)由ArSCu對四氟乙烯的1,2-加成。 綜上所述，胡金波研究員團(tuán)隊成功以他們自己發(fā)展的TMSCF2Br試劑作為二氟卡賓源，實現(xiàn)了對ArSCu的可控氟碳鏈延長反應(yīng)，以高產(chǎn)率高選擇性得到了難以通過四氟乙烯直接制備得到的“ArSCF2CF2Cu”。該亞銅試劑可以與芳基/雜芳基碘代物發(fā)生高效的偶聯(lián)反應(yīng)，順利地將-CF2CF2SAr引入目標(biāo)分子中。通過機理實驗確認(rèn)，“ArSCF2CF2Cu”是通過二氟卡賓對ArSCu的兩次連續(xù)插入得到，而不是ArSCu對四氟乙烯的1,2-加成。 論文信息 Controllable Double Difluoromethylene Insertions into S?Cu Bonds: (Arylthio)tetrafluoroethylation of Aryl Iodides with TMSCF2Br Dr. Shitao Pan, Dr. Qiqiang Xie, Dr. Xiu Wang, Rumin Huang, Yuhao Lu, Dr. Chuanfa Ni, Prof.?Dr. Jinbo Hu Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202400839
