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️研究概述
考虑到CF2和CN基团的独特电子性质,CF2CN基团在药物和农用化学品开发以及材料科学方面具有巨大的潜力。然而,CF2CN基团的构建仍然是一个相当大的挑战。
2025年1月7日,中科院上海有机化学研究所️肖吉昌研究员、上海大学️林锦鸿副教授在️Nature Communications发表题为《BrCF2CN for photocatalytic cyanodifluoromethylation》的研究论文。
在这项工作中,作者使用溴代氟乙腈(BrCF2CN),一种成本有效且容易获得的试剂,作为在光催化条件下烷基烯烃、芳基烯烃、炔烃和(杂)芳烃的氰基二氟甲基化的自由基源。
该方案显示了异常广泛的底物范围和对各种官能团的显著耐受性。
值得注意的是,炔烃的氰基二氟甲基化反应生成位阻烯烃,在反应热力学上不利于发生,但(杂)芳烃C-H键可以直接进行氰基二氟甲基化,无需预官能团化。
️图文解读
️图1:CF2CN基团的构建
️图2:含CF2CN衍生物的生物活性分子合成
️图3:氰基二氟甲基化方案的合成效用的示范反应
️总结展望
这项研究成功开发了BrCF2CN作为CF2CN基团的高效来源,用于烷基烯烃、芳基烯烃、炔烃和(杂)芳烃的氰基二氟甲基化反应。
这些方法具有广泛的底物适用性、良好的官能团耐受性、高区域选择性和立体选择性,能够以中等至良好的产率获得相应产物。在生物活性分子的后期修饰中成功应用,展示了其实际应用价值。克级制备的成功展示了这些策略的实际应用性。此外,CF2CN含有的产物通过多种转化展示了其合成应用性。这些发现不仅为有机合成提供了新的工具,也为药物化学和材料科学中的应用提供了新的可能性。
️文献信息
Yang, XJ., Lin, JH. & Xiao, JC. BrCF2CN for photocatalytic cyanodifluoromethylation. Nat. Commun., (️2025). https://doi.org/10.1038/s41467-024-55797-4.