醌喔啉-2(1H)-酮C–H键的二氟烷基化：EDA络合物介导的可见光诱导绿色合成新策略

本研究针对醌喔啉-2(1H)-酮C–H键官能化难题，开发了基于电子供体-受体（EDA）复合物的可见光诱导二氟烷基化新方法。该策略在无金属条件下高效合成3-二氟烷基化醌喔啉-2(1H)-酮，产率中等至优良，为含氟生物活性分子构建提供了绿色合成路径。

　　

含氟有机化合物在医药、农药和材料科学领域具有不可替代的地位，尤其是二氟甲基（CF₂H）和双氟烷基基团能够显著改善分子的代谢稳定性、脂溶性和生物利用度。醌喔啉-2(1H)-酮作为优势氮杂环骨架，广泛存在于抗肿瘤、抗菌及抗病毒活性分子中。然而，如何实现其C3位点的高效、绿色官能化，特别是二氟烷基化修饰，始终是合成化学领域的挑战。传统方法往往依赖贵金属催化剂、强氧化剂或高温条件，不仅原子经济性差，还与可持续化学理念相悖。

为解决这一难题，枣庄学院化学化工与材料科学学院的崔欢欢、胡春玉等人创新性地利用电子供体-受体（Electron Donor-Acceptor, EDA）复合物策略，开发了一种无金属、可见光诱导的醌喔啉-2(1H)-酮C–H键直接二氟烷基化反应。该研究成果发表于《The Journal of Organic Chemistry》，为含氟杂环化合物的绿色合成提供了新范式。

研究团队采用可见光催化、核磁共振波谱（NMR）和紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）等技术手段，通过对反应溶剂、添加剂、光源波长等参数的系统优化，确立了最优反应体系。关键实验表明，四甲基乙二胺（TMEDA）作为电子给体，与氟烷基溴化物（如BrCF₂COOEt）形成的EDA复合物在蓝光照射下可发生单电子转移（SET），生成二氟烷基自由基，进而实现对醌喔啉酮C3位点的选择性进攻。

反应条件优化与底物拓展

通过对照实验确认TMEDA为必需添加剂，乙腈为最优溶剂，蓝光LED（450 nm）为最佳光源。在标准条件下，27种醌喔啉-2(1H)-酮衍生物与4种氟烷基溴化物顺利反应，以42%-85%的产率获得目标产物。底物中的给电子基（如甲基、甲氧基）和吸电子基（如卤素、硝基）均具有良好的兼容性。

机理验证实验

UV-Vis光谱证实氟烷基溴化物与TMEDA可形成特征吸收带红移的新谱带；自由基捕获实验检测到烷基化副产物，支持自由基反应途径；荧光淬灭实验表明激发态EDA复合物而非醌喔啉酮本身参与自由基生成；控制实验证明反应无需外部光催化剂参与。

该研究成功构建了基于EDA复合物的可见光驱动C–H键官能化新体系，突破了传统含氟修饰对金属催化剂的依赖。其重要意义在于：第一，首次实现醌喔啉-2(1H)-酮与氟烷基溴化物的直接C–H二氟烷基化，为该类生物活性分子库的扩充提供了高效方法；第二，阐明了TMEDA作为双功能试剂（既是电子给体又是碱）的作用机制，为EDA化学提供了新案例；第三，反应条件温和、无需金属参与，符合绿色合成理念，具有潜在工业应用价值。这项研究不仅推动了含氟杂环合成方法学发展，也为C–H键官能化提供了新的激活模式。