近日，中南大學化學化工學院陽華教授課題組、陳曉青團隊在可見光催化領域取得又一重要進展，首次實現了系列缺電子烯烴的羟基多氟烷基化。該成果以“Photoredox-Catalyzed Deoxygenation of Hexafluoroacetone Hydrate Enables Hydroxypolyfluoroalkylation of Alkenes”為題在國際化學頂級刊物Angewandate Chemie International Edition上在線發表。

有機氟化合物由于具有獨特的物理和生物學特性（如代謝穩定性、親脂性和細胞膜透性等）已被廣泛醫藥、材料和農業科學領域。其中，（雙三氟甲基）甲醇衍生物已被證實具有多種治療活性和生物學活性，已被應用與丙型肝炎、癌症、糖尿病和阿爾茲海默症等疾病的治療，在藥物設計與研發中具有廣闊的應用前景。

同時，六氟異丙醇基中具有多個氟原子，這使得含有該片段的化合物能提供強19F NMR信号，成為一種潛在的19F MRI造影劑。目前，将六氟異丙醇基團引入有機分子的合成策略主要依賴于利用毒性較大的氣态六氟丙酮與有機锂、格式試劑發生親核加成反應或與芳烴進行傅-克烷基化反應。此外，基于羧酸衍生物或三氟甲基酮與親核CF3源反應合成（雙三氟甲基）甲醇衍生物的策略也有報道。然而，這些策略普遍存在所需試劑毒性大、合成步驟多、底物受限于富電子烯烴或芳烴等諸多弊端，使得含六氟異丙醇基相關化合物的研究受到了極大的限制。

2019年初，化學化工學院陽華教授課題組在可見光催化-膦自由基正離子協同作用下，實現了環丁酮肟N-OH鍵的直接活化，構建了多種含氰基和二氟烯烴的骨架(Org. Lett.2019,21, 2658-2662)。最近，該研究團隊對光氧化還原催化驅動磷酰基自由基β-裂解策略進一步深入研究，以市售易得的六氟丙酮三水合物替代傳統氣态六氟丙酮為反應原料，開發了一種高效、溫和的策略，通過光氧化還原催化六氟丙酮水合物直接脫氧成功實現了系列烯烴的羟基多氟烷基化。

陽華，博士，中南大學“升華學者”特聘教授，博士生導師。陽華教授長期以來緻力于有機合成，不對稱催化，可見光催化及手性藥物分子的全合成研究工作，主持國家自然科學基金，湖南省科技廳重點項目，參與多項美國NSF以及NIH的基金研究工作。

該策略的成功依賴于對醛/酮-偕二醇内在平衡的巧妙利用，使膦介導脫氧過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該策略合适的底物。該合成策略具有操作簡便、反應條件溫和、官能團耐受性強等優點。尤為重要的是，該策略對于多類缺電子烯烴底物都能有很好的兼容性，彌補了傳統方法僅适用于電子烯烴或芳烴底物的空白。該策略将進一步豐富和發展氟化學，也将拓展羰基化合物在光催化領域新活化模式的研究和應用。

該項研究工作是陽華教授課題組、陳曉青團隊近年來在可見光催化領域取得的又一項重要階段性研究成果。中南大學為該論文的第一完成單位及通訊作者單位，化學化工學院2021級博士研究生謝珍珍為論文的第一作者，陽華教授、陳曉青教授和陳凱博士為該論文的共同通訊作者。

上述研究工作得到了國家自然科學基金、湖南省自然科學基金以及中南大學研究生自主探索創新項目的大力資助。陽華教授課題組及陳曉青教授團隊長期緻力于綠色合成方法學的開發，在有機合成、不對稱催化、可見光催化及手性藥物分子的全合成等重大領域也作出了重要貢獻，相關研究成果先後發表在Angewandte Chemie International Edition、Organic Letters、Chemical Communications等自然指數期刊上，得到了學術界的高度評價。

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文章素材來源：中南大學化學化工學院官網、中南大學官網

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