中科大最新Science: 分布裁剪碳-氟鍵

nanoCJ 2年前 (2021-03-19) 2406瀏覽

【引言】

氟既是電負性最大的元素，也具有極小的原子半徑，從而使含氟化合物展現出諸多獨特的性質。特別是在藥物學或者農用化學領域的研究中，常常通過引入氟原子來改性碳基化合物的性質。因此，如何高效溫和制備單氟和雙氟有機物從而降低生產成本一直是基礎研究和產業界的熱點問題。

【成果簡介】

近期，加州大學洛杉磯分校的的Kendall N. Houk和中科大的汪義豐（共同通訊作者）等人受到生物合成DNA過程的啟發，發現通過自旋中心轉移機制可以用于三氟乙酸衍生物的碳-氟鍵斷裂。基于此，研究人員將含三氟甲基的三氟乙酰胺或者三氟乙酸酯等和路易斯堿-硼烷化合物等混合形成反應體系。通過加熱，反應體系產生路易斯堿-硼自由基，隨后與三氟甲基分子作用并發生自旋中心轉移，從而在消除氟離子的同時生成二氟甲基自由基。同理，進一步發生自旋中心轉移反應可獲得單氟甲基自由基。這些自由基可進一步反應，最終生成雙氟或者單氟有機物。該工作認為，研究從成本低廉的三氟乙酸衍生物出發，高效可控合成了雙氟/單氟化合物，發展了一種制備含氟有機化合物的新途徑。2021年03月19日，相關成果以題為“Sequential C–F bond functionalizations of trifluoroacetamides and acetates via spin-center shifts”的文章在線發表在Science上。

【圖文導讀】

圖1 基于三氟化碳基團的碳-氟鍵功能化策略