光催化活化六氟化硫实现苯乙烯类化合物的五氟硫基化：氧化还原可转换基团拓展底物范围的研究

本研究针对传统五氟硫基化方法依赖剧毒试剂（如SF5Cl）的难题，创新性地采用光催化活化环保型SF6气体，通过设计氧化还原可转换基团策略，成功将强给电子基团（-NH2/-OH）修饰的α-苯基/α-甲基苯乙烯纳入反应体系，获得9%-46%产率的新型SF5化合物。该工作为构建高价值含SF5药物分子提供了安全高效的新方法。

　　

在药物化学和材料科学领域，含氟化合物的独特性质使其成为"分子魔术贴"——氟原子的引入能显著改变分子的脂溶性、代谢稳定性和生物活性。其中五氟硫基（SF₅）作为"超级三氟甲基"，具有更强的电负性和空间位阻，可使药物活性提升10倍（如食欲抑制剂芬氟拉明）。然而传统SF₅化方法需使用剧毒的SF₅Br/Cl或危险的单质氟，严重制约了该类化合物的开发。德国研究人员在《European Journal of Organic Chemistry》发表的这项研究，开创性地利用温室气体SF₆作为安全氟源，通过光催化策略实现了苯乙烯类化合物的直接五氟硫基化。

研究团队采用N-苯基吩噻嗪（1）作为有机光催化剂，结合Cu(acac)₂稳定自由基，在365nm/525nm双波长LED照射下活化SF₆。通过循环伏安法测定底物氧化电位，建立"氧化还原窗口"理论（E_ox=1.2-2.1V vs SCE），并创新性提出"氧化还原可转换基团"概念，利用Boc/乙酰基等保护基调控电子效应。

【结果与讨论】

1. 底物范围初探：未修饰α-苯基苯乙烯（2）获得63%产率（22），但强给电子甲氧基使产率降至12-25%（4-5），而羧基/氰基底物（6-7）因E_ox>2.1V完全失活。关键发现：二甲氨基修饰的底物10（E_ox=1.86V）可恢复9%产率（27），证明电子效应可调性。

2. 氨基底物的转化策略：氨基苯乙烯11（E_ox=0.88V）经Boc保护后（12，E_ox=2.09V）产率提升至27%（29），三氟乙酰基修饰（14）获22%产率（30）。机理分析：Boc基团兼具电子调控和位阻效应，可抑制二聚副反应。

3. 羟基底物的适配改造：酚羟基底物17（E_ox=1.54V）经乙酰化（18，E_ox=1.90V）后产率达46%（34），创本研究最高记录。α-甲基类似物21（E_ox=1.95V）获31%产率（37），证明策略普适性。

4. 保护基脱除与构型控制：TFA脱Boc获75%产率的氨基产物28；碱水解乙酰基产物34时，意外发现E/Z异构体（33a/b=10:1），为立体控制提供新线索。

【结论】该研究建立的光催化SF₆活化体系，通过"氧化还原可转换基团"设计，首次实现强给电子基修饰苯乙烯的五氟硫基化，产率虽中等但突破传统方法局限。特别值得注意的是：① Boc保护策略兼具电子和空间效应优势；② α-甲基苯乙烯体系成功拓展应用范围；③ 水解过程产生的E/Z异构体为后续立体选择性研究指明方向。这项工作不仅为环境友好型SF₅化反应提供新范式，更为含SF₅药物先导化合物的结构修饰开辟了安全可控的合成路径。