首先看一張圖，從三氟甲苯到一氟甲苯，C-F鍵鍵能越來越小，C-F鍵越來越容易被活化，這也就意味著常規(guī)的策略通常三個氟全被活化了，而不會停留在二氟甲苯階段。
三氟甲基芳烴是一類比較常見的化合物，并且合成三氟甲基芳烴的方法多種多樣，然而芳基取代的二氟亞甲基類化合物的合成方法還是十分有限，若能實現(xiàn)以ArCF3為底物選擇性單個C-F鍵官能團化，無疑是一種在分子中引入ArCF2砌塊漂亮簡潔的方法。氟鹵交換法是工業(yè)上制備三氟甲基類化合物最為經(jīng)濟有效的方法，然后在以三氯甲基芳烴為底物制備三氟甲基芳烴的過程中，反應常常停留在ArCF2Cl這一步，要同時實現(xiàn)三個氯的Cl-F鍵交換十分困難。與此同時，ArCF3的C-F鍵活化很難控制選擇性單C-F鍵，往往三個C-F鍵都被活化了，這和C-F鍵的特性息息相關。一個最大的挑戰(zhàn)便是芐位氟越少，C-F鍵鍵能越小，對應的C-F鍵更容易斷，因此ArCF3C-F鍵活化很難停留在ArCF2-R階段，最終三個氟都被活化，這也是C-F鍵活化過程中最大的挑戰(zhàn)之一。近期，C-F鍵活化的研究十分火，三氟甲基的選擇性單C-F鍵活化是一個難點，人們針對這些挑戰(zhàn)，開發(fā)了數(shù)種ArCF3選擇性單個C-F鍵官能團化的方法，很多工作十分漂亮，本文選取一些代表性工作一一解讀。
2016年，Suguru Yoshida等人在三氟甲基芳環(huán)鄰位引入一個二苯基硅氫取代基，三苯甲基碳正離子攫取負氫產(chǎn)生一個硅正離子（Lewis酸），在硅正離子促進下，C-F鍵被活化，而硅正離子被淬滅，避免了后續(xù)C-F鍵的過度活化。（10.1002/anie.201604776）
C-F鍵具有易被還原難被氧化的特性，對于含氟取代芳烴而言，氟原子越多，芳環(huán)越缺電子，同時越容易接受電子，也就是說三氟甲苯比二氟甲苯更容易得到一個電子，若選取合適的單電子轉移試劑，使其氧化還原電勢與三氟甲苯匹配，而二氟甲苯難以接受其電子，就能有效實現(xiàn)單個C-F鍵的活化。2017年，Ruth Gschwind和 Burkhard Ko?nig利用光氧化還原的策略實現(xiàn)了三氟甲苯作為苯二氟亞甲基自由基源，實現(xiàn)了其對邁克爾受體的自由基加成反應。
（10.1021/jacs.7b10755 ）
2019年，Nathan T. Jui等人基于單電子轉移策略實現(xiàn)了三氟甲基的選擇性單C-F鍵官能團化反應，三氟甲苯得到一個電子后，離去氟負形成苯二氟甲基自由基，可以實現(xiàn)對烯烴的加成及HAT反應。
（10.1021/jacs.9b06004 ）
2019年，Jeffrey S. Bandar等人在研究芳基二氟亞甲基負離子反應性的過程中，偶然發(fā)現(xiàn)了C-F鍵活化的副產(chǎn)物，隨后對這一現(xiàn)象深入研究，發(fā)展了一種簡潔高效選擇性C-F鍵活化的新方法。以CsF和18-C-6為添加劑，能以90%的收率得到C-F鍵烯丙基化產(chǎn)物。
（DOI: 10.1021/jacs.9b07766）
該反應經(jīng)歷一個自由基歷程，TEMPO實驗能抑制反應的進行，對于多三氟甲基取代類底物，該反應有明顯的的區(qū)域選擇性，缺電子芳烴上的三氟甲基更容易被活化。
來源公眾號EOC
