过渡金属参与的C—F键官能团化反应机理研究进展

作者：李园园; 王元鉴; 朱磊; 屈凌波; 蓝宇^*

来源：有机化学, 2019, 39(01): 38-46.

• 过渡金属
• C—F键官能团化
• 反应机理
• 氟化学

有机氟化学凭借其独特的内涵在材料科学、催化化学、医学、精细化工以及生物化学领域引起了越来越多的重视,其核心在于碳-氟键的构建和切断.过渡金属的引入为活化碳-氟键提供了新的可能,也逐渐成为合成很多复杂有机物的一种替代途径.总结了以往对过渡金属促进碳-氟键活化和切断的理论研究进展,并系统性提出了碳-氟键活化的相关模式,包括碳-氟键对金属的氧化加成、过渡金属活化的芳香亲核取代、碳(sp3)-氟键双分子亲核取代(SN2)以及β-氟消除等.理论计算表明,当使用还原性较强的零价镍催化剂时,反应可按照氧化加成模式启动.而如果使用零价铂催化剂,则需要对氟原子进行额外活化才能发生氧化加成.当使用氢化金属物种还原多氟代芳烃时,氢负离子可以与多氟代芳烃发生芳香亲核取代实现碳-氟键活化.对于碳(sp3)-氟键来说,如果使用"硬"的Lewis碱,例如锂盐或镁盐,则可按照双分子亲核取代(SN2)方式活化碳(sp3)-氟键.此外,β-氟消除也是一种可能的替代机理.

• 单位
  化学化工学院; 重庆大学; 重庆第二师范学院