锌介导水相中三氟甲基烯烃与烷基碘的交叉亲电偶联合成偕二氟烯烃新策略

南京工业大学团队开发了一种绿色高效的偕二氟烯烃合成方法：在Zn/CuI/TBAI催化体系下，通过水相中三氟甲基烯烃与烷基碘的交叉亲电偶联反应，实现了无需过渡金属催化剂的C-F键断裂，以中等至优异收率获得目标产物。该方法兼具广谱底物适用性和优异官能团兼容性，为含氟化合物合成提供了可持续化学解决方案。

　　

含氟有机化合物在医药、材料等领域具有不可替代的作用，其中偕二氟烯烃(gem-difluoroalkenes)因其独特的电子效应和生物活性成为研究热点。然而传统合成方法往往需要贵金属催化剂、有机溶剂及苛刻条件，不仅不符合绿色化学原则，也限制了其广泛应用。针对这一挑战，南京工业大学Yu-Bing Chen团队在《The Journal of Organic Chemistry》发表创新成果，开发出环境友好的水相合成新策略。

研究团队采用锌介导的自由基型交叉亲电偶联技术，通过系统优化反应体系（包括锌粉用量、添加剂筛选、溶剂比例等），建立了以H₂O/THF(2:1)为介质、CuI/TBAI为助催化剂的反应模型。关键实验技术包括：底物范围拓展实验（测试26种烷基碘与15种三氟甲基烯烃）、自由基捕获实验（TEMPO抑制验证）、氘代标记实验（D₂O溶剂效应研究）以及克级规模放大实验。

【反应体系优化】发现Zn(0)粉末与CuI/TBAI协同作用至关重要，缺任一组分反应效率显著下降。H₂O/THF混合溶剂实现两相体系高效传质，相比纯有机溶剂收率提升30%。

【底物普适性】成功实现伯/仲/叔烷基碘与芳基/烷基取代三氟甲基烯烃的兼容，含醚、酯、缩酮等敏感基团的底物仍保持65-92%收率。

【机理研究】通过自由基钟实验捕获到环化产物，EPR检测到烷基自由基信号，提出Zn参与的单电子转移(SET)引发机制。

该研究突破传统含氟化合物合成对过渡金属催化剂的依赖，首次实现水介质中锌介导的C(sp³)-F键选择性断裂。其重要意义体现在：① 开发原子经济性更高的氟资源利用途径；② 为构建C(sp³)-CF₂键提供普适性方法；③ 水相体系减少有机溶剂使用，反应条件温和（室温进行），符合绿色化学原则。作者指出该方法可应用于含氟药物中间体的规模化生产，为功能分子设计开辟新思路。