近年來隨著醫(yī)藥、農(nóng)藥、材料等領(lǐng)域發(fā)展日益增長的需求，向有機分子中直接引入氟原子和含氟基團越來越受到關(guān)注，并發(fā)展成為國際與化學(xué)相關(guān)的研究熱點之一。其中，芳烴的氟化和三氟甲基化反應(yīng)在過去的幾年中取得了突破性進展, 然而，長期以來芳烴的二氟烷基化卻很少受到關(guān)注，與之相對應(yīng)的引氟策略也十分少見。

　　近期，中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所氟化學(xué)重點實驗室張新剛課題組在長期探索過渡金屬催化高效構(gòu)筑碳-氟碳鍵的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了鈀、銅催化的系列“Ar-CF2R”鍵的高效構(gòu)筑反應(yīng)。

鈀、銅催化的系列“Ar-CF2R”鍵的高效構(gòu)筑反應(yīng) 

　　該課題組以廉價易得的氟鹵烷烴為原料，在導(dǎo)向基團羧酸酯的協(xié)助下，首次實現(xiàn)了銅催化下鄰羧酸酯芳基碘與現(xiàn)場生成的二氟亞甲基膦酸酯鋅試劑的偶聯(lián)反應(yīng)（eq 1, Org. Lett. 2012, 14, 1938，Synfacts 2012, 8, 0775）。該反應(yīng)操作簡便，重要官能團耐受性和反應(yīng)底物兼容性好，雜環(huán)也適用（傳統(tǒng)的過量金屬參與的反應(yīng)，雜環(huán)不適用）。在此基礎(chǔ)上，又實現(xiàn)了銅催化下鄰位三氮烯溴代芳烴的膦酸酯二氟烷基化（eq 2，Org. Chem. Front.2014, 1, 113）。這是迄今為止報道的第一例銅催化下芳基溴代物的二氟烷基化反應(yīng)。同時，該三氮烯導(dǎo)向基團不僅可以脫除，而且可以進行眾多C-C鍵的構(gòu)筑，從而為含氟化合物的多樣性轉(zhuǎn)化提供了一個重要平臺，方便了藥物的研發(fā)。

導(dǎo)向基團羧酸酯協(xié)助下銅催化的反應(yīng) 

　　進一步，該課題組又提出以廉價易得的氟鹵烷烴（親電試劑）為原料在過渡金屬催化下實現(xiàn)對芳基硼化合物（親核試劑）的二氟烷基化。根據(jù)這一策略，他們利用大二面角的雙膦配體Xantphos，首次完成了Pd催化下溴二氟甲基膦酸酯、溴二氟醋酸酯以及溴二氟乙酰胺對芳基硼酸的二氟烷基化反應(yīng)，解決了該類芳基鈀二氟烷基物種（ArPd(Ln)CF2R, R = CO2Et, P(O)(OEt)2）還原消除不易進行，以及反應(yīng)過程中含氟原料容易掘氫和自偶聯(lián)的問題（eq 3, Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1669），并且高效合成了含氟生物活性化合物，實現(xiàn)了對生物活性分子的后期氟修飾。

氟鹵烷烴為原料的芳基硼化合物的二氟烷基化 

　　與此同時，以3-溴-3,3-二氟丙烯及其衍生物為氟源，該課題組實現(xiàn)了鈀催化下有機硼化合物（芳基硼酸、烯基硼酸、芳基硼酸酯、芳基氟硼酸鹽等）的偕二氟烯丙基化反應(yīng)（eq 4, J. Am. Chem. Soc. 2014, 136, 1230）。該方法效率高、區(qū)域選擇性好、底物普適性廣、官能團兼容性出色、催化劑用量低。即使Pd催化劑用量低至0.01 mol%進行10克量級反應(yīng)也不會明顯影響反應(yīng)效率和區(qū)域選擇性。這是目前報道的第一例在如此低催化劑用量（0.01 mol%）下進行的實用性芳基氟烷基化反應(yīng)。目前該方法被Merck公司新藥研發(fā)所采用，并受到好評。

鈀催化下有機硼化合物的偕二氟烯丙基化反應(yīng) 

　　基于上述研究，目前該課題組在過渡金屬催化下系列氟烷基化的衍生反應(yīng)正在進行之中。上述研究得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部、中國科學(xué)院和上海市科委的大力資助。