烯烴雙官能團(tuán)化是構(gòu)建有用化合物的綠色手段之一，可以最大限度減少?gòu)U物并減輕環(huán)境影響。將三氟甲基引入有機(jī)分子可以增強(qiáng)化合物的生物學(xué)特性，因此基于–CF3的烯烴雙官能化在最近幾年受到極大關(guān)注。關(guān)于烯烴的碳-三氟甲基化、氮雜-三氟甲基化、鹵代-三氟甲基化、硫代-三氟甲基化和氧-三氟甲基化反應(yīng)已被廣泛報(bào)道，這些方法大多需要使用過(guò)渡金屬試劑、光催化劑、氧化劑或至少一種添加劑（Scheme 1a）。
由于有機(jī)硫氰酸酯在藥物中的重要性以及硫氰酸酯基團(tuán)轉(zhuǎn)化為各種含硫衍生物的能力，簡(jiǎn)單烯烴的三氟甲基-硫氰化具有重要意義。Liu等人曾報(bào)道了使用Togni-II試劑（作為CF3源）和TMSNCS（作為硫氰酸酯源）在銅催化下的分子間三氟甲基-硫氰化反應(yīng)（Scheme 1b）。但這種方法存在一些局限性，例如使用過(guò)渡金屬催化劑和不穩(wěn)定且易爆的–CF3源。因此，開(kāi)發(fā)溫和、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好的烯烴三氟甲基-硫氰化合成方法值得關(guān)注。
目前大多數(shù)的可見(jiàn)光催化都需要金屬絡(luò)合物或有機(jī)染料作為光催化劑來(lái)吸收光，并引起單電子轉(zhuǎn)移（SET）或能量轉(zhuǎn)移（ET），從而實(shí)現(xiàn)有機(jī)分子官能團(tuán)化。使用可見(jiàn)光作為唯一促進(jìn)劑來(lái)用于有機(jī)分子官能團(tuán)化的方法仍很少。近期，印度科學(xué)與工業(yè)研究理事會(huì)-印度化學(xué)研究所（CSIR-IICT）的Srirama Murthy Akondi及合作者報(bào)道了一種綠色的烯烴三氟甲基-硫氰化方法。作者通過(guò)使用Umemoto試劑II作為CF3源，硫氰酸銨作為廉價(jià)的硫氰化劑，在無(wú)光催化劑、無(wú)氧化劑、無(wú)堿和無(wú)添加劑的條件下高效實(shí)現(xiàn)烯烴的雙官能團(tuán)化（Scheme 1c）。此外，該方案首次實(shí)現(xiàn)了烯烴的三氟甲基-硒氰化。相關(guān)成果發(fā)表在Green Chem.上（DOI: 10.1039/d0gc01726d）。
（來(lái)源：Green Chem.）
經(jīng)過(guò)優(yōu)化，作者得到的最優(yōu)條件為：4-叔丁基苯乙烯（1a），Umemoto試劑II（1.5當(dāng)量）和硫氰酸銨（1.5當(dāng)量）在乙腈中的混合物在室溫和N2氣氛下，使用Penn PhD光反應(yīng)器m2（藍(lán)色LED，450 nm）照射4小時(shí)，即可以93％的收率獲得所需的雙官能化產(chǎn)物2a（Table 1）。
（來(lái)源：Green Chem.）
作者接著討論了該方法的底物適用性（Table 2）。對(duì)位、間位和鄰位帶有取代基的苯乙烯（1a-1i）在這些反應(yīng)條件下均具有良好的耐受性，并以良好或優(yōu)異的收率得到相應(yīng)的產(chǎn)物（2a-2j）。烷基取代的烯烴如甲基丁子香酚（1n）、乙烯基環(huán)辛烷（1p）和1-二十碳烯（1r）也適合此轉(zhuǎn)化，以中等收率提供產(chǎn)物2m-2r。帶有官能團(tuán)的烯烴（酯、磺酸鹽、酰亞胺和磷酸鹽）在該體系中的兼容很好地證明了該方法的有效性。最后，衍生自雌酮和氯尼辛的復(fù)雜有機(jī)分子也可以以高收率得到雙官能團(tuán)化產(chǎn)物2aa和2ab。
（來(lái)源：Green Chem.）
在這一基礎(chǔ)上，作者進(jìn)一步測(cè)試了這種分子間雙官能化策略在三氟甲基化-硒氰化反應(yīng)中的效果。值得高興的是，使用硒氰酸鉀為硒氰化劑在最佳條件下可以以中等至良好的收率得到所需的化合物3a-3h（Table 3）。
（來(lái)源：Green Chem.）
接著作者測(cè)試了三氟甲基化-硒氰化方法的實(shí)用性。首先，在最佳條件下，1 mmol的烯烴1u進(jìn)行三氟甲基-硫氰基化，可以68％的收率獲得相應(yīng)的產(chǎn)物2u（Scheme 2A）。其次，將2u用TMSCF3和Cs2CO3處理時(shí)，–SCN可以轉(zhuǎn)化為–SCF3（4a），這是藥物中廣泛存在的親脂基團(tuán)。–SCN也可以轉(zhuǎn)化為酶穩(wěn)定的磷酸鹽類似物——硫代磷酸酯（4b）（Scheme 2B）。
（來(lái)源：Green Chem.）
為了證明該反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理，作者進(jìn)行了一些控制實(shí)驗(yàn)。首先，UV/Vis實(shí)驗(yàn)排除了在烯烴1a和Umemoto試劑II之間可能形成EDA（電子供體受體）絡(luò)合物的可能性。接著，當(dāng)加入TEMPO后，反應(yīng)體系中檢測(cè)到TEMPO-CF3加合物（5），且加入3當(dāng)量的TEMPO后，HRMS檢測(cè)到CF3-TEMPO雙官能團(tuán)化產(chǎn)物（6）（Scheme 3A）。這一結(jié)果與Egami和Hamashima的相關(guān)報(bào)道一致，即Umemoto試劑II在可見(jiàn)光區(qū)域內(nèi)的最小吸收會(huì)引起光誘導(dǎo)引發(fā)。最后，當(dāng)二烯底物（1ac）在標(biāo)準(zhǔn)條件下反應(yīng)時(shí)，自由基閉合環(huán)化產(chǎn)物2ac以45％的收率獲得，dr值為7:1（Scheme 3B）。
（來(lái)源：Green Chem.）
基于上述控制實(shí)驗(yàn)，作者提出了可能的反應(yīng)機(jī)理（Scheme 4）。反應(yīng)最初是由Umemoto試劑II（A）在可見(jiàn)光下發(fā)生均相裂變產(chǎn)生自由基來(lái)引發(fā)的，這一過(guò)程生成CF3自由基和自由基陽(yáng)離子B。CF3自由基首先與烯烴1加成形成自由基C。C與NH4SCN的轉(zhuǎn)化可能通過(guò)兩種途徑：a）單電子從自由基C轉(zhuǎn)移至親電的Umemoto試劑II（A）使CF3自由基再生，同時(shí)形成副產(chǎn)物D和碳正離子E；或者自由基陽(yáng)離子B也可以氧化自由基C至碳正離子E；硫氰酸根陰離子對(duì)碳正離子E的親核進(jìn)攻得到所需產(chǎn)物2。b）通過(guò)A和B氧化NH4SCN來(lái)生成SCN自由基，其與C發(fā)生自由基-自由基偶聯(lián)得到產(chǎn)物2。
（來(lái)源：Green Chem.）
總之，作者開(kāi)發(fā)了一種溫和高效的烯烴分子間三氟甲基-硫（硒）氰化方法，反應(yīng)無(wú)需使用光催化劑、氧化劑、堿和添加劑。該方法適用于苯乙烯、丙烯酸酯和未活化烯烴，并能以良好到極佳的收率提供各種三氟甲基-硫氰酸酯。另外，該方案首次使用硒氰酸鉀實(shí)現(xiàn)了烯烴的三氟甲基-硒氰化。
