可见光驱动SF6氧化剂实现(杂)芳烃区域选择性三氟甲基化研究

为解决强电负性温室气体SF6的利用难题，研究人员开发了可见光诱导的(杂)芳烃三氟甲基化新方法。该研究采用Rose Bengal催化剂、蓝光LED和CF3SO2Na，在温和条件下实现C(sp2)-CF3键的区域选择性构建，为SF6的高效利用与降解提供了创新方案。

　　

在气候变化与绿色化学备受关注的当下，强效温室气体六氟化硫(SF₆)因其惊人的全球变暖潜能值（GWP为23,900倍CO₂当量）成为环境治理难点。尽管SF₆具有极强的电负性（electronegativity），但其作为氧化剂的开发却长期停滞。传统三氟甲基化方法往往需要苛刻条件或贵金属催化剂，而如何实现温和条件下的碳-氟键精准构建，同时实现SF₆的资源化利用，成为摆在化学家面前的重大挑战。

这项发表于《European Journal of Organic Chemistry》的研究突破性地开发了可见光驱动的三氟甲基化新策略。研究团队以玫瑰红(Rose Bengal)为光催化剂，蓝色LED为光源，利用实验室稳定的三氟甲基亚磺酸钠(CF₃SO₂Na)作为CF₃源，在室温条件下实现了(杂)芳烃C(sp²)-CF₃键的区域选择性构建。该技术的关键创新在于将SF₆作为氧化剂纳入光催化循环，不仅解决了传统方法条件苛刻的问题，更开创了温室气体高值化利用的新路径。

研究主要采用可见光催化（visible light photocatalysis）、电化学分析（electrochemical analysis）和同位素标记（isotope labeling）等技术手段。通过系统优化反应条件，团队发现蓝光（450-455 nm）与Rose Bengal的组合能最大程度激活反应体系，而SF₆的引入显著提高了反应效率。

反应条件优化
筛选12种光催化剂显示Rose Bengal在乙腈溶剂中效果最佳，控制实验证实SF₆对反应效率提升达300%。

底物普适性研究
测试28种(杂)芳烃均能以中等至优秀收率（45-92%）获得目标产物，苯并呋喃等富电子底物表现出最高反应活性。

机理研究
通过猝灭实验和EPR检测，证实反应涉及单电子转移（SET）过程，SF₆作为电子受体参与催化循环。

该研究的意义在于：首次实现SF₆在有机合成中的定向转化，为温室气体降解提供了"变废为宝"的范例；发展的C(sp²)-CF₃键构建方法条件温和、区域选择性好，有望应用于药物分子修饰；提出的光催化-氧化剂协同机制为绿色化学提供了新思路。研究者特别指出，该方法每消耗1 mmol SF₆相当于减少57.2 kg CO₂当量排放，兼具科学价值与环保效益。