β-三氟甲基烯酮的"水上"双磷酸化反应：通过连续C(sp3)─F键功能化构建多取代呋喃

本研究针对三氟甲基化合物中C(sp3)─F键选择性功能化的挑战性问题，开发了一种"水上"条件下β-三氟甲基烯酮与膦氧化物的脱氟双磷酸化反应，成功构建了具有重要价值的多元取代呋喃骨架。该反应通过烯酮上三氟甲基的连续功能化，在无过渡金属条件下实现了1个O-杂环构建、3个C─P/C─O键形成和3个C(sp3)─F键断裂，水溶液在调控反应活性和选择性方面展现出独特作用。

　　

在有机合成化学领域，三氟甲基化合物的选择性功能化一直是个极具挑战性的课题。特别是如何高效、选择性地活化C(sp³)─F键，实现其定向转化，是当前有机氟化学研究的重点难点。这类转化不仅具有重要的理论意义，更为含氟药物分子和功能材料的开发提供了关键合成策略。然而，由于C─F键的高键能和低极性，其选择性活化往往需要苛刻条件或昂贵催化剂，这严重限制了相关方法学的应用前景。

南京工业大学氟化学技术研究所（Technical Institute of Fluorochemistry, School of Chemistry and Molecular Engineering, Nanjing Tech University）的Peng‐Yuan Zhang等研究人员在《Asian Journal of Organic Chemistry》发表研究，开发了一种创新的"水上"双磷酸化策略，成功实现了β-三氟甲基烯酮通过连续C(sp³)─F键功能化转化为多取代呋喃的高效合成。这项研究突破了传统方法对过渡金属催化剂的依赖，利用水相环境的独特性质，实现了三氟甲基的三步连续转化，为含氟杂环化合物的构建提供了新思路。

研究人员主要采用了以下关键技术方法：1）设计β-三氟甲基烯酮与膦氧化物的"水上"反应体系；2）通过条件优化实现无过渡金属催化的连续C(sp³)─F键活化；3）利用核磁共振等技术追踪反应进程；4）通过底物拓展验证方法普适性；5）结合控制实验阐明水相环境的作用机制。

研究结果显示：

1. 反应开发：建立了温和条件下β-三氟甲基烯酮与膦氧化物的"水上"双磷酸化反应，以良好至优秀的收率获得多取代呋喃产物。

2. 机理研究：通过中间体捕获和同位素标记实验证实反应经历了连续的C(sp³)─F键断裂过程，水相环境显著促进了反应的选择性。

3. 底物拓展：该方法适用于多种β-三氟甲基烯酮和膦氧化物底物，展示了良好的官能团兼容性。

4. 合成应用：所得多取代呋喃产物可进一步衍生化，为含氟杂环化合物库的构建提供了高效途径。

研究结论部分指出，这项工作首次实现了通过连续C(sp³)─F键功能化构建多取代呋喃的合成策略，其重要意义体现在三个方面：1）发展了无过渡金属参与的C(sp³)─F键活化新方法；2）揭示了水相环境对反应选择性的调控作用；3）为含氟杂环化合物的模块化合成提供了通用平台。该研究不仅丰富了有机氟化学的反应类型，也为含氟功能分子的设计合成开辟了新途径，具有重要的理论和应用价值。