中南大学阳华、陈晓青团队发表有机氟化学突破性研究成果

近日，中南大学化学化工学院阳华教授课题组、陈晓青团队在国际化学顶级刊物Angewandte Chemie International Edition上在线发表题为“Photoredox-Catalyzed Deoxygenation of Hexafluoroacetone Hydrate Enables Hydroxypolyfluoroalkylation of Alkenes”的成果，首次实现了系列缺电子烯烃的羟基多氟烷基化。中南大学为该论文的第一完成单位及通讯作者单位。论文的第一作者为我校化学化工学院2021级博士研究生谢珍珍，阳华教授、陈晓青教授和陈凯博士为该论文的共同通讯作者。

有机氟化合物由于具有独特的物理和生物学特性(如代谢稳定性、亲脂性和细胞膜透性等)已被广泛应用于医药、材料和农业科学领域。其中，(双三氟甲基)甲醇衍生物已被证实具有多种治疗活性和生物学活性，已被应用于丙型肝炎、癌症、糖尿病和阿尔兹海默症等疾病的治疗，在药物设计与研发中具有广阔的应用前景。同时，六氟异丙醇基中具有多个氟原子，这使得含有该片段的化合物能提供强19FNMR信号，成为一种潜在的19F MRI造影剂。目前，将六氟异丙醇基团引入有机分子的合成策略主要依赖于利用毒性较大的气态六氟丙酮与有机锂、格式试剂发生亲核加成反应或与芳烃进行傅-克烷基化反应。此外，基于羧酸衍生物或三氟甲基酮与亲核CF3源反应合成(双三氟甲基)甲醇衍生物的策略也有报道。然而，这些策略普遍存在所需试剂毒性大、合成步骤多、底物受限于富电子烯烃或芳烃等诸多弊端，使得含六氟异丙醇基相关化合物的研究受到了极大的限制。

2019年初，我校阳华教授团队在可见光催化-膦自由基正离子协同作用下，实现了环丁酮肟N-OH键的直接活化，构建了多种含氰基和二氟烯烃的骨架(Org. Lett.2019,21, 2658-2662)。最近，该研究团队对光氧化还原催化驱动磷酰基自由基β-裂解策略进一步深入研究，以市售易得的六氟丙酮三水合物替代传统气态六氟丙酮为反应原料，开发了一种高效、温和的策略，通过光氧化还原催化六氟丙酮水合物直接脱氧成功实现了系列烯烃的羟基多氟烷基化。该策略的成功依赖于对醛/酮-偕二醇内在平衡的巧妙利用，使膦介导脱氧过程能有效地生成氟代碳中心自由基。此外，三氟甲醛水合物和含水三氟苯乙酮也是该策略合适的底物。该合成策略具有操作简便、反应条件温和、官能团耐受性强等优点。尤为重要的是，该策略对于多类缺电子烯烃底物都有很好的兼容性，弥补了传统方法仅适用与富电子烯烃或芳烃底物的空白。该策略将进一步丰富和发展氟化学，也将拓展羰基化合物在光催化领域新活化模式的研究和应用。

上述研究工作得到了国家自然科学基金、湖南省自然科学基金以及中南大学研究生自主探索创新项目的资助。据悉，阳华教授课题组及陈晓青教授团队长期致力于绿色合成方法学的开发，在有机合成、不对称催化、可见光催化及手性药物分子的全合成等重大领域也作出了重要贡献，相关研究成果在AngewandteChemie International Edition、Organic Letters、Chemical Communications等自然指数期刊上先后发表。

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