近日，江西科技师范大学化学学部有机功能分子江西省重点实验室肖强教授/程超智慧博士团队在国际知名期刊《Adv. Synth. Catal.》上发表题为“Photo-/Electrochemically Radical Cation-/Anion-Mediated De uorinative Functionalization of Organo uorides”的重要综述。
含氟有机分子在医药、材料等领域具有应用广泛。在早期阶段，C–F键的断裂主要依赖于过渡金属介导的氧化加成、亲核芳香取代（SNAr）、加成-消除反应以及金属/路易斯酸活化等途径。自由基化学为C-F键活化提供了温和途径，但有机氟化物的高还原电位、自由基中间体的高反应性及C-F键的强键解离能等问题尚未解决。光/电化学作为绿色可持续策略，可通过自由基阳离子/阴离子机制实现温和条件下的脱氟官能化。
C–F 键断裂生成自由基主要遵循三种主要的机理途径：A)有机氟化物I通过单电子还原脱氟形成相应的自由基阴离子中间体II，随后再经历自由基阴离子解离转化为自由基中间体III的过程；B)含有三氟甲基IV的羰基和亚胺类化合物也可以通过单电子还原形成自由基阴离子中间体V。中间体V随后通过1,2自由基迁移消除氟阴离子，生成双氟甲基自由基中间体VI；C)单氟芳烃VII进行单电子氧化过程，生成自由基阳离子中间体VIII，随后与亲核偶联试剂经脱氟，生成芳基自由基IX。
该篇综述总结了自 2016 年以来使用有机氟化物作为自由基前体，通过光化学、电化学或光电化学脱氟官能化形成C-C或 C-X（X = N、B、O 或 S）键的研究成果。特别是有机光催化剂可以克服光激发阳离子/阴离子双态的短寿命，并突破极高的氧化还原电位，实现脱氟官能化反应。
我校程超智慧博士为本论文的第一作者和通讯作者，肖强教授为论文共同通讯作者。本研究得到中国国家自然科学基金资助委员会(编号：22261019)、江西科技师范大学博士启动基金(编号：2023BSQD14))、有机功能分子江西省重点实验室(编号：2024SSY05141)的支持。
原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adsc.70102
