由于氟元素的特殊性质(小原子半径,高电负性),含氟化合物通常表现出与非氟代类似物不同的性质,在功能材料,药物,农药以及PET成像等领域发挥着重要的作用。新型含氟合成砌块的开发是合成多样化含氟化合物的关键之一。其中,二氟烯酮是一种高活性的含氟小分子合成砌块,但由于其结构的高度不稳定性,如何在温和条件下实现其可控生成并用于后续转化是有机氟化学领域一个长期存在的难题。
该研究团队创新性地设计了一种全新的烯酮生成策略:以二氟溴乙酰硅烷为前体,在氟化钾或碳酸铯的温和活化条件下,通过脱硅基β-消除过程实现二氟烯酮的可控原位产生。基于这一策略,研究团队成功实现了二氟烯酮与烯丙基叔胺的Belluš-Claisen重排反应,高效合成了一系列结构多样的α-烯丙基-α,α-二氟酰胺类化合物。此外,二氟烯酮还可与亚胺发生[2+2]和[4+2]环加成反应,以及与醇、胺、硫醇等亲核试剂的插入反应,成功对薄荷醇、孕烯醇酮、美金刚等多种天然产物和药物分子进行了后期二氟乙酰化修饰。该方法展现了优异的底物适用性和官能团兼容性,所得α,α-二氟酰胺和α,α-二氟-β-内酰胺可便捷地进一步转化为多种高附加值结构。机理实验验证了反应过程中二氟烯酮的持续缓慢释放,并确认了二氟烯酮的产生是反应的速度决定步骤。
该成果近期发表在《Nature Communications》,题为"Unlocking the Reactivity of Difluoroketene and Its Synthetic Applications",化学与分子工程学院冯超教授、生物与制药工程学院郭凯教授为共同通讯作者,化学与分子工程学院博士生奚胜、硕士生傅莉莹、教师张弛为共同第一作者。
文章链接:https://doi.org/10.1038/s41467-026-71202-8
作者:张弛(化学与分子工程学院);审核:周辉