由于氟的独特性质，有机氟化合物在现代农业化学、药物化学、临床医学、材料科学和有机合成等领域具有特殊的重要性。引入与炔烃部分相邻的氟原子可以调节C-C三键的反应活性。在过去的几年中已经实现了1或2个C-F键裂解和炔基官能团转化的多种反应模式。然而，这些反应需要使用昂贵的金属催化剂、额外的添加剂，且反应条件比较苛刻。此外这些研究主要集中在使用简单炔烃与脒的氧化环化合成咪唑。据我们所知，通过双重C-F键功能化直接发展从全氟烷基内炔合成全氟烷基取代基的六元杂环的方法，迄今为止从未有过报道。
近日，南京工业大学褚雪强和沈志良团队首次报道了在无过渡金属条件下，以全氟烷基炔烃和脒为底物，Cs2CO3为碱，通过加氢胺化、脱氟和成环串联反应制备全氟烷基取代嘧啶化合物的反应方法。
该工作从反应温度、碱的种类、溶剂的种类等角度进行探索，发现在70℃条件下、空气氛围中，以DMA为溶剂，使用三当量的Cs2CO3，即可以77%的分离产率获得含有全氟烷基的目标嘧啶化合物(Table 1)。 Table 1. Optimization of reaction conditions a a Reaction conditions: 1a-1a''' (0.3 mmol), 2a (0.36 mmol), and Cs2CO3 (0.9 mmol) in solvent (1.5 mL) under air for 24 h. b Yields were determined by NMR analysis with 1,4-dimethoxybenzene (0.25 mmol) as an internal standard. c Isolated yield. d 6 h. e At 100 °C. 随后该组以此为模板条件进行了底物拓展研究，在该反应体系下，具有不同取代基结构的脒(Table 2)、及不同取代基的芳基炔，烯基炔和烷基炔(Table 3)、具有不同碳链长度全氟烷基的炔类化合物均可兼容(Table 4)，且有着中等至良好的收率。 Table 2. Substrate scope of various amidines 2 a a Reaction conditions: 1a (0.3 mmol), 2 (0.36 mmol), Cs2CO3 (0.9 mmol), and DMA (1.5 mL) at 70 °C for 24 h under air; isolated yields. b2 (0.45 mmol) was used. Table 3. Substrate scope of different perfluorobutyl alkynes 1 a a Reaction conditions: 1 (0.3 mmol), 2i or 2n (0.36 mmol), Cs2CO3 (0.9 mmol), and DMA (1.5 mL) at 70 °C for 24 h under air; isolated yields. b2i (0.45 mmol) was used at 100 °C. Table 4. Substrate scope of different perfluoroalkyl alkynes 1 a a Reaction conditions: 1 (0.3 mmol), 2i (0.36 mmol), Cs2CO3 (0.9 mmol), and DMA (1.5 mL) at 70 °C for 24 h under air; isolated yields. 除此之外，使用模板反应条件的放大反应能顺利进行，并且该组还成功的将该方法应用于药物分子的后期修饰中，在复杂分子合成方向上表现出一定的潜力(Scheme 2)。 Scheme 2. Scale-up synthesis and further transformations 机理验证方面，该组提出，在碱的作用下，反应通过加氢胺化、脱氟和成环的顺序形成了两个新的C-N键和一个新的杂环，从而获得最终的全氟烷基嘧啶化合物。 该工作为合成多氟烷基嘧啶化合物提供了一条简便方法，该反应条件温和，官能团耐受性好，具有较好的区域选择性。反应经历了两步C-F键的断裂，随后环化生成多氟烷基嘧啶化合物。 点击“阅读原文”直达上述文章 Transition-metal-free hydroamination/defluorination/cyclization of perfluoroalkyl alkynes with amidines Li-Wen Sun, Zi-Lun Yu, Xin-Long Luo, Mengtao Ma, Zhi-Liang Shen and Xue-Qiang Chu Org. Chem. Front., 2022, Advance Article https://doi.org/10.1039/D1QO01439K *文中图片皆来源上述文章 通讯作者简介 沈志良 教授 南京工业大学 化学与分子工程学院 沈志良教授主要从事金属有机试剂（特别是有机铟金属试剂）的制备及应用、水相及离子液体中绿色有机化学反应的开发、含氟杂环化合物的合成等方面的研究。迄今为止共发表论文70余篇，其中以第一作者（包括共同一作、导师一作本人二作）和通讯作者身份在Chemical Reviews, Chemical Society Reviews, Journal of the American Chemical Society, Angewandte Chemie International Edition, Chem, ACS Catalysis, Green Chemistry, Chemical Communications, Organic Letters, Chemistry—A European Journal, Advanced Synthesis & Catalysis, Organic Chemistry Frontiers, Journal of Organic Chemistry, Tetrahedron Letters等国际权威期刊上发表论文62篇；研究工作受到了国内外同行的广泛关注和点评：两篇论文以封面（frontispiece和back cover）形式发表，一篇论文被审稿人选为Very Important Publication（VIP），两篇论文曾入选ESI高被引论文，一篇论文曾被主编选为ACS Editors' Choice，多篇论文被Synfacts、ChemViews、Noteworthy Chemistry (ACS)、Organic Chemistry Portal、X-MOL等作为亮点进行报道和评述。硕士学位论文分别荣获2005年苏州大学以及2006年江苏省优秀硕士学位论文奖；并荣获2014年国家优秀自费留学生奖学金；入选中国化学会2019联合国“国际化学元素周期表年”49号金属元素铟的代言人。同时作为主要完成人参与的项目“功能性有机分子的合成、性质及应用研究”获得2010年中国石油和化学工业协会科技进步二等奖。 褚雪强 助理教授 南京工业大学 化学与分子工程学院 褚雪强博士在多重C-F键官能化反应研究方面，取得了系列研究成果。先后在国内外有影响的学术刊物，如Chem, iScience, ACS Catalysis, Organic Letters, Green Chemistry, Chemical Communications, Organic Chemistry Frontiers, Chemistry-A European Journal, Advanced Synthesis & Catalysis等上公开发表论文>80篇，其中以第一作者或通讯作者身份公开发表39篇论文，包含ESI高被引论文2篇, H-index 17。已申请或授权的专利12项。主持国家自然科学基金项目和江苏省自然科学基金项目各一项。
