由于氟元素在材料和医药等领域的独特地位,在分子中精准引入氟原子一直是有机合成领域长期存在的挑战。碳氟键重组反应作为一类新兴的氟迁移策略,近年来逐渐受到关注。然而,现有方法通常局限于原子数≤4的单单元插入,仅能实现短程氟迁移。
近期,bv1946伟德官网陈铭教授团队发展了一种全新的铂催化策略,利用简单易得的偕二氟亚甲基烯烃作为含氟前体,通过模块化的多单元插入反应,首次实现了超远程氟迁移,成功构建出一系列1,6-、1,7-、1,11-、1,15-乃至1,19-二氟化合物。这项研究将氟原子的迁移距离前所未有地拓展至19个化学键,开辟了C–F键重构与空间编辑的新路径。
机理研究表明,反应过程中关键在于“Pt–F穿梭”机制:通过连续的亲核插入与配体交换,Pt–F中间体以高度区域选择性和优异的原子经济性精准递送氟原子。进一步研究发现,氟迁移的距离可通过调节底物当量实现编程式控制;而所形成的C–F键则由金属结合的Pt–F物种选择性介导,并非由游离的F⁻参与。这一发现为远程C–F键编辑提供了崭新的催化策略平台,在药物分子设计、含氟材料开发和有机分子工程等领域具有广泛的应用前景。
本研究由陈铭教授指导,2023级硕士研究生王翌斌为第一作者。相关成果以“Platinum-Catalyzed C–F Bond Reconstruction via Multi-Unit Insertion for Remote Fluorine Migration”为题,发表在国际化学领域顶级期刊 Journal of the American Chemical Society(JACS)。
文章链接:https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/jacs.5c08669