向有机分子中引入氟原子通常会赋予其独特的理化性质，因此含氟分子在医药、农药以及功能材料等领域有着重要应用。γ-氟代酮作为一种常见的含氟骨架，广泛应用于生物医药、功能材料等方面。自由基介导的多组分烯烃双官能团化反应能够以模块化的方式简洁高效地合成各种官能团分子，但利用氟烷基酰化构建γ-氟代酮骨架却一直是个挑战性的反应。鲜有的几篇报道中也都是以高度官能团化的分子为底物通过基团迁移或者串联反应来实现，并未涉及更简洁的多组分模块化合成。究其原因，可能在传统的加热、光照、引发剂或者金属催化产生氟烷基自由基的条件下很难兼容分子间的酰化反应过程。

近日，成都大学李俊龙/李青竹团队与成都中医药大学韩波教授联合报道了一例三组分的烯烃氟烷基酰化反应，在氮杂环卡宾的催化下成功地产生了氟烷基自由基，实现了γ-氟代酮的高效模块化合成。该方法具有高度的底物普适性，各种类型的芳基共轭烯烃、杂原子取代烯烃和非活化烯烃均有不错的活性。在卡宾催化体系下，三氟甲基化、二氟甲基化和全氟烷基化反应均能高效地进行，而且能够高立体选择性地用于复杂药物分子的后期修饰。初步的不对称合成探索也揭示了该方法的手性控制潜力。

机理实验证明，此反应是一个自由基参与的历程。其关键步骤在于去质子化的Breslow中间体对氟烷基化试剂进行单电子还原产生氟烷基自由基和ketal自由基，然后氟烷基自由基对烯烃进行加成，随后生成的苄基自由基与ketal自由基实现偶联给出目标产物。

相关工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 上。

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Radical Acylfluoroalkylation of Olefins through N-Heterocyclic Carbene Organocatalysis

Jun-Long Li, Yan-Qing Liu, Wen-Lin Zou, Rong Zeng, Xiang Zhang, Yue Liu, Bo Han, Yu He, Hai-Jun Leng, Qing-Zhu Li

Angew. Chem. Int. Ed., 2019, DOI: 10.1002/anie.201912450

导师介绍

李俊龙

https://www.x-mol.com/university/faculty/78596

韩波

https://www.x-mol.com/university/faculty/84374  

（本稿件来自Wiley）