镍(II)氯化物催化联合四羟基二硼促进的β-硝基乙烯基芳烃去硝化二氟烷基化反应

研究人员针对含二氟亚甲基(CF2)药物分子合成难题，开发了镍(II)氯化物(NiCl2)催化、四羟基二硼(B2(OH)4)促进的β-硝基苯乙烯高效转化策略。该研究实现了温和条件下CF2基团的选择性引入，为药物研发提供了新型合成工具。

　　

在药物研发领域，含氟化合物因其独特的物理化学性质成为分子设计的"明星结构"，其中二氟亚甲基(CF₂)基团能显著改善化合物的代谢稳定性和膜穿透性。然而传统CF₂引入方法常面临反应条件苛刻、底物局限性大等问题。特别是β-硝基苯乙烯类化合物，其硝基的强吸电子特性虽有利于活化烯烃，但如何实现硝基的选择性转化同时精准引入CF₂始终是合成化学的挑战。

针对这一难题，研究人员在《Asian Journal of Organic Chemistry》发表创新成果，开发了镍(II)氯化物催化体系联合四羟基二硼的协同催化策略。该研究通过巧妙设计反应路径，首次实现了β-硝基苯乙烯的去硝化二氟烷基化反应，在温和条件下高效构建了含CF₂的精细化学品。

关键技术包括：1）镍催化体系优化筛选；2）四羟基二硼作为温和还原剂的创新应用；3）反应条件正交实验设计；4）底物适用范围系统考察；5）DFT理论计算辅助机理研究。

【反应条件优化】
通过12组对照实验确定最佳条件：NiCl₂·6H₂O(10 mol%)作催化剂，B₂(OH)₄(1.5 equiv)为促进剂，在DMSO溶剂中80℃反应12小时，收率达92%。

【底物普适性】
考察21种β-硝基苯乙烯衍生物，含供电子/吸电子取代基的底物均能以中等至优异收率(58-95%)获得目标产物，邻位取代底物显示空间位阻效应。

【机理研究】
通过同位素标记和中间体捕获实验证实反应经历硝基还原、镍配位活化、CF₂插入的三步过程，B₂(OH)₄同时作为还原剂和硼源参与关键过渡态形成。

该研究突破传统含氟化合物合成思维，开创性地利用廉价金属镍实现硝基转化与氟烷基化的协同调控。所发展的方法具有原子经济性高、官能团兼容性好等优势，为抗肿瘤、抗病毒药物中CF₂结构单元的引入提供了新思路。特别值得注意的是，四羟基二硼作为环境友好试剂的创新应用，为绿色合成化学树立了典范。这项工作不仅丰富了过渡金属催化理论，更为含氟药物先导化合物的快速构建提供了实用工具。