中山大学将BF3∙Et2O作为氟试剂和活化试剂在手性高价碘催化的不对称亲核氟化反应中的首次应用

含氟化合物在有机化学、医药化学、农业化学和材料科学中都有着重要的应用。氟代化合物通常表现出优于原化合物的物理、化学性质。但天然含氟有机物很少，因此有机分子的氟化，特别是不对称氟化反应，是有机化学中氟化学研究的难点和热点。

2021年6月25日，中山大学蒋先兴团队在Nature Communications 在线发表题为“Catalytic asymmetric nucleophilic fluorination using BF3∙Et2O as fluorine source and activating reagent”的研究论文，该研究首次报道了手性高价碘试剂催化下的以BF3∙Et2O作为氟试剂和活化试剂的烯烃的不对称亲核氟化反应。该过程无金属参与，反应温和，可得到一系列具有高度对映选择性（最高可达>99% ee）和非对映选择性（最高可达> 20:1 dr）的氟代噁嗪衍生物。总之，该研究表明BF3·Et2O不仅可以作为氟试剂，还可以作为碘代苯活化的活化剂。

含氟化合物在有机化学、医药化学、农业化学和材料科学中都有着重要的应用。氟代化合物通常表现出优于原化合物的物理、化学性质。但天然含氟有机物很少，因此有机分子的氟化，特别是不对称氟化反应，是有机化学中氟化学研究的难点和热点。

根据氟试剂种类，不对称氟化反应可以分为两类：亲核不对称氟化和亲电不对称氟化。由于F原子的亲水性和高电负性，不对称亲核氟化的发展远远缓慢于不对称亲电氟化。常用的亲电氟试剂如NFSI，Selectfluor，或制备复杂，或在氟化反应中原子效益低；亲核氟试剂如氟化氢-有机胺盐的高毒性，金属氟盐在有机溶剂中的溶解性问题等，也限制了其应用和发展。

该研究首次报道了手性高价碘试剂催化下的以BF3∙Et2O作为氟试剂和活化试剂的烯烃的不对称亲核氟化反应。该过程无金属参与，反应温和，可得到一系列具有高度对映选择性（最高可达>99% ee）和非对映选择性（最高可达> 20:1 dr）的氟代噁嗪衍生物。为了进一步验证该催化体系的适用性，蒋先兴教授团队还进行了不同类底物的催化不对称亲核氟化反应研究，结果表明：通过该方法，也可以得到手性氟代苯并N,O-环庚烷结构。

蒋教授团队在已有研究的基础上，系统总结了目前关于不对称氟化（包括亲电和亲核）反应的反应特点，突出了BF3∙Et2O的双重作用和廉价易制备的特点。并根据对照实验和DFT计算，蒋教授团队详细阐述了可能的反应机理和立体选择性。该研究工作是BF3∙Et2O作为氟试剂在非金属催化的亲核氟化反应中的首次报道，为发展不对称氟化反应体系提供了新的途径，拓展了不对称亲核氟化反应的研究内容。

参考消息：

https://www.nature.com/articles/s41467-021-24278-3