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羟胺类有机氟试剂的研究进展
寿家毅;卿凤翎;含氟基团广泛存在于药物分子与农用化学品中，目前约20%的小分子药物含一个或多个氟原子。将含氟基团引入候选药物分子中可显著增强其化学稳定性与代谢稳定性、改善亲脂性与生物利用度、提升蛋白质结合亲和力。因此，开发高效、通用的含氟基团引入方法，实现各类有机分子的氟烷基化修饰，已成为学术界的研究热点。其中，新型氟烷基化试剂的设计、合成及相关反应开发，是构建有机含氟化合物最高效、最重要的途径之一。羟胺类化合物是引入含氮、氧官能团的高效合成子，已广泛应用于C—N键和C—O键的构建。由于N—O键解离能较低，羟胺类化合物可在过渡金属催化、化学还原、光催化还原、加热或紫外光照射等温和条件下发生断裂，生成氮/氧中心自由基或负离子。近年来，基于羟胺结构的有机氟试剂在含氮、氧有机氟化合物的高效合成中展现出广阔应用前景。本综述总结了近十年羟胺类有机氟试剂的设计、合成及相关反应开发方面的代表性研究成果，主要涵盖N-氟烷氧基苯并咪唑、N-氟烷氧基吡啶鎓盐、N-氟烷氧基苯并三氮唑鎓盐、O-氟烷基肟、N-氟烷氧基邻苯二甲酰亚胺、N-氟烷基-O-酰基羟胺试剂。
陈试剂的研究进展:从亲核三氟甲基化试剂到多功能氟烷基化试剂
苏雪;丁婧;曾广原;庞婉;刘超;陈试剂(氟磺酰基二氟乙酸甲酯，FSO_2CF_2COOMe，全称为陈庆云试剂)是由我国科学家陈庆云院士课题组原创的实用高效的亲核三氟甲基化试剂。该试剂以四氟乙烯、三氧化硫、甲醇等廉价工业品为原料，可便捷实现规模化制备。该试剂凭借独特的分子骨架与多重活化路径，在有机氟化学、药物分子修饰及功能材料等领域展现出广阔的应用价值。近年来，围绕陈试剂骨架的衍生化、新反应开发、催化体系拓展及机理研究等持续取得突破。通过结构定向修饰，已经成功开发出铜盐、银盐、三甲基硅酯、磺酰氯及羧酸等系列衍生化试剂。这些衍生体系突破了单一亲核反应的局限，实现了从亲核三氟甲基化到自由基双官能团化、脱氧氟化、亲电氟烷基化、光催化转化等多类型的应用。基于上述进展，本文系统综述了陈试剂及其衍生物的发展脉络、结构特点、反应类型、作用机制及相关应用。重点梳理2020～2026年报道的新反应类型、新催化体系与新功能化应用场景，同时总结其在医药农药、功能高分子、电化学储能交叉领域的应用实例，剖析现有体系存在的局限，并对其发展方向进行展望。
亲电三氟甲硫基化试剂的研究进展
蒋健豪;黄伟臣;三氟甲硫基(-SCF3)凭借高亲脂性(Hansch参数π=1.44)和强吸电子效应，能显著改善药物的药代动力学与代谢稳定性，在制药、农化及材料领域具有重要应用前景。早期试剂如CF_3SCl和CF_3SSCF3因毒性大、操作不便而应用受限，发展安全、高效的新型亲电三氟甲硫基化试剂成为研究重点。本文按结构特征与历史演进将10种代表性试剂分为4类:早期气态试剂(CF_3SCl)、N-SCF3结构型试剂(试剂Ⅱ～Ⅵ)、O-SCF3及高价碘型试剂(试剂Ⅶ～Ⅸ)以及三氟甲基亚砜型试剂(试剂Ⅹ)。其中，N-SCF3类试剂应用最广:试剂Ⅱ实现了固态突破，试剂Ⅲ完全避用剧毒CF_3SCl，试剂Ⅳ和Ⅴ通过磺酰基引入显著提升亲电活性，试剂Ⅴ的Tt~+DA值低至9.8 kcal/mol，无需活化剂即可实现惰性芳烃的三氟甲硫基化，试剂Ⅵ为光学活性三氟甲硫基试剂。试剂Ⅶ兼具亲电与自由基活性，试剂Ⅸ成功用于肽中半胱氨酸选择性修饰，试剂Ⅹ通过中断Pummerer反应代表了全新活化策略。从反应类型来看，亲电三氟甲硫基化已从早期的芳烃亲电取代，拓展至烯烃的双官能化、不对称催化以及自由基途径，极大地丰富了含SCF3分子的构建方式。本文系统讨论了各类试剂的合成方法、亲电活性、底物适用范围及优缺点，并总结了代表性应用。同时，通过表格形式直观对比了10种试剂的亲电反应活性、主要优点与缺点，为研究者快速选择合适的试剂提供了便利。展望未来，该领域应重点关注:兼顾活性与稳定性的新一代试剂设计、手性试剂的拓展、工业化应用的推进以及原子经济性的提升。同时，开发合成路线更短、成本更低且可大规模制备的高原子经济性试剂，推动亲电三氟甲硫基化技术从实验室研究走向实际生产应用，也是该领域的重要发展方向，旨在为研究者选择合适的亲电三氟甲硫基化试剂提供参考。
氟烷基硅氧卡宾的可见光诱导反应研究进展
王美馨;刘珊珊;沈晓;氟烷基酰基硅烷是一类新型卡宾前体。在温和的可见光催化条件下，该类试剂可直接被光激发，或在光催化剂作用下经自由基Brook重排，生成氟烷基硅氧卡宾。氟烷基硅氧卡宾在氟烷基的吸电子诱导效应与硅氧基的供电子共轭效应的协同作用下，兼具亲电性和亲核性，呈现出独特的双亲性“供体-受体”特征，既能与富电子底物反应，也能兼容缺电子底物。这种特性极大地拓展了卡宾化学的底物范围，也为复杂含氟分子的多样性合成提供了新颖的策略。基于上述核心发现，武汉大学沈晓课题组围绕氟烷基酰基硅烷的可见光诱导转化，系统开展了系列原创性研究工作:(1)与炔烃的有机催化[2+1]环加成反应，合成α-三氟甲基取代的环丙烯基醚及环丙烯基醇类化合物;(2)作为卡拜阳离子等价体，与炔烃及亲核试剂一锅法模块化构建官能团化氟烷基取代环丙烯;(3)与末端烯烃的环丙烷化反应，高顺式选择性地构建氟代环丙醇;(4)与有机硼酸酯原位生成硼酸盐配合物，通过调控后处理条件(碱或过氧化物)发散性合成氟烷基酮;(5)与1,3-唑类化合物的C(sp2)—H键烷基化反应，首次揭示氟烷基酰基硅烷既可充当卡宾前体，又可形成双自由基促进氮杂环丙烷开环的双重作用;(6)与异腈原位生成烯酮亚胺中间体，进而与亲核试剂(苯胺或酚类)发生串联反应，一锅法合成α-三氟甲基脒和亚胺酸酯。本综述系统梳理这些工作的设计思路、反应条件筛选及优化，详尽展示各转化的底物适用范围与官能团耐受性，剖析机理相关探究，并归纳各方法在天然产物后期修饰及药物分子类似物合成中的应用实例。最后，展望这类兼具供体与受体特征的双亲性卡宾在含氟有机化合物精准构建中的广阔前景，并探讨当前尚未解决的挑战与未来可能的突破方向，旨在激发更多基于可见光催化与新型卡宾试剂的设计灵感。
α-偕二氟烷基手性化合物的合成研究进展
肖新;刘仕勋;聂丹;郭瑾昱;缪佳怡;徐士博;吴范宏;吴晶晶;偕二氟甲基(CF2)或亚甲基(CF_2H)单元作为羰基或氧原子的生物电子等排体，广泛存在于药物、农用化学品及功能性材料中。由于含该结构单元的立体异构体常表现出显著差异的药理活性，发展高效构建含二氟烷基手性中心的方法具有重要研究价值。目前，不对称二氟烷基化策略主要涵盖亲核型、亲电型及自由基型三类反应。近年来，伴随过渡金属催化、有机催化及光催化技术的持续进步，借助手性配体调控实现α-偕二氟烷基化合物的不对称构建已被证实为有效策略。本综述系统梳理了自2018年以来关于不对称α-偕二氟烷基化合物构建的研究进展，重点关注不同催化体系下的反应设计、立体控制机制及底物适用范围。同时，深入分析了现有方法在官能团兼容性、对映选择性及催化效率等方面的局限性，如部分体系对特定底物依赖性强、反应条件苛刻、普适性不足等问题。最后，结合当前研究趋势，对未来的发展方向进行了展望，包括新型手性配体设计、多功能催化体系融合及绿色合成路径开发，以期为相关领域的研究提供参考。
氧化剂促进的Langlois试剂三氟甲基化反应研究进展
章昱然;赵一凡;杜涵璐;秦亚慧;赵保丽;程凯;三氟甲基(CF3)基团的引入能够显著增强有机分子的代谢稳定性、亲脂性及生物利用度，使含三氟甲基化合物在药物设计、农药开发及功能材料等领域得到广泛应用。近年来，三氟甲基化已成为有机氟化学的研究热点，其核心驱动力在于含CF3基团的有机分子往往表现出独特的物理化学性质和优异的生物活性。Langlois试剂(CF_3SO_2Na)作为廉价、稳定、操作简便的固体CF3源，已被证明是学术研究、生物化学及工业生产中合成各类三氟甲基化合物的重要试剂。经氧化剂介导单电子转移(SET)高效生成CF3·，为自由基型三氟甲基化提供温和实用平台。本文系统综述2013年以来化学计量氧化剂(包括过硫酸盐、过氧化物、高价碘及高价锰试剂)介导的Langlois试剂C—H/C=C三氟甲基化进展，聚焦芳烃、杂芳烃与不饱和烃转化;重点评述无金属体系的发展，强调其规避贵金属依赖、降低环境与残留风险的优势;归纳各体系机理特征、底物适用性及选择性调控策略;横向比较区域选择性、化学选择性与官能团兼容性;指出当前挑战并对未来方向予以展望。
FSO_2Cl作为FSO2自由基试剂在合成中的应用
成奕泓;胡毅青;张雪娜;聂星亮;廖赛虎;磺酰氟(Sulfonyl fluorides,RSO_2F)因其独特的化学稳定性和反应活性平衡，成为新一代点击化学——六价硫氟交换(SuFEx)反应的核心结构单元，在合成化学、材料化学、化学生物学、药物化学等诸多领域有着重要的研究和应用价值。随着SuFEx反应的快速发展和应用领域的不断拓展，磺酰氟合成方法的发展也不断取得突破，开发出二氧化硫插入氟化、磺酰氟砌块法、直接氟磺酰化等合成策略。其中，自由基型直接氟磺酰化反应自2020年首次报道以来取得了显著进展，多种氟磺酰基自由基前体被相继开发。氟磺酰氯(FSO_2Cl)作为首个氟磺酰基自由基(FSO2·)前体，通过光化学、电化学等条件均可高效产生FSO2·自由基，实现对多种不饱和键(如烯烃、炔烃、联烯等)的直接氟磺酰化或双官能团化，在磺酰氟合成方法学的发展中发挥了不可替代的作用。本文系统综述了FSO_2Cl作为FSO2·试剂在磺酰氟合成中的应用进展，梳理光化学、电化学等方法驱动的自由基氟磺酰化反应，阐述各反应体系的底物范围、反应机理及其优势与局限，并简要讨论了该领域面临的挑战与潜在的发展方向，希望为相关领域的研究人员提供有益的参考。
用于pKa实验测定的含氟指示剂及锚点化合物的合成研究进展
孔祥梅;刘天飞;含氟指示剂和含氟锚点化合物在不同有机溶液中有机溶质分子的实验pKa酸度的精确测定中发挥着不容小觑的重要作用，其发展历程体现了大国间的科研实力与博弈。本综述系统性总结并回顾了从上世纪六十年代以来，世界各国发展的用于pKa测试的各种含氟指示剂及含氟锚点化合物的结构和合成方法，涵盖了C—H酸、N—H酸以及O—H酸三大类化合物。其中，C—H酸包括氟代芴类化合物、氟代苄基三氟甲基砜类化合物、氟代芳基乙腈类化合物和氟代芳基丙二酸酯类化合物; N—H酸包括氟代二芳基胺类化合物、氟代芳基双磺酰亚胺类化合物和双三氟甲磺酰脒类化合物;O—H酸包括五(三氟甲基)苯酚和多氟烷氧磺酰基取代苯酚。分别给出了各类含氟指示剂在乙腈中的pKa标度，其中氟代芴类范围为18.87～28.14，氟代苄基三氟甲基砜类范围为21.02～27.00，氟代芳基乙腈类范围为8.88～26.98，氟代二芳基胺类范围为8.76～26.87，多氟芳基双磺酰亚胺类范围为5.08～7.55，取代苯酚类范围为5.22～10.46。将其作为酸碱指示剂用于pKa测试时，适用于pKa处于指示剂(pKa±2)个pKa单位范围内的待测化合物。此外，详细介绍了以对磺酰三氟甲基苯丙二腈作为锚点化合物用于极性氟代芳烃中的pKa测试原理及方法。本综述将有助于指导用于pKa测试的含氟指示剂及锚点化合物结构设计与合成方法的进一步发展。
光介导炔烃的五氟硫基化氢化反应研究
房伟;姜远洋;张江山;张骁勇;陈万钧;郭硕;五氟硫基(SF5)因亲脂性高、吸电子性强，被称为“超级三氟甲基”，在新药研发与先进材料创制领域逐渐备受关注。经典的五氟硫基试剂——五氟硫氯，在自由基五氟硫基化反应中，易发生卤素原子转移，生成氯代五氟硫基化产物，难以合成其他类型五氟硫基类化合物。为解决这一问题，本文以1,4-环己二烯为自由基调节剂，顺利实现了炔烃的五氟硫基化氢化反应，合成了一系列以顺式构型为主的五氟硫基烯烃化合物，目标产物产率高达89%，顺反异构比>20∶1。该方法还展现出良好的官能团兼容性，可兼容酯基、氰基、卤素等多种结构单元。以1,4-环己二烯为自由基调节剂，可有效抑制五氟硫氯的氯原子转移副反应，从而实现炔烃的五氟硫基化氢化，为顺式五氟硫基烯烃的构建提供了一种新策略。
会议信息
期刊信息
期刊名称：《化学试剂》
创刊日期：1979年4月•月刊
主管单位：中国石油和化学工业联合会
主办单位：中国分析测试协会
国药集团化学试剂有限公司
北京国化精试咨询有限公司
编辑出版：化学试剂编辑部
主 编：卿凤翎
电 话：010-58321793
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连续出版物号：ISSN 0258-3283
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