许多氨基酸具有生理活性，如胱氨酸用于抗过敏、蛋氨酸用于防治肝炎、谷氨酸用于治疗癫痫等。α-氨基酸α位的氢比较活泼，容易代谢降解。氟具有较小的原子半径，其电负性在所有元素中最大，而且氟与碳所形成的F-C键非常稳定。在药物分子中引入氟，能增强药物分子的亲脂性以及代谢稳定性。如能将α位的氢换为氟，将大大改善氨基酸类药物的稳定性。

图1. 偕碳氟氨化。

图 2. 理论计算反应历程。

在中科院百人计划和国家自然科学基金青年项目的资助下，福建物构所中科院煤制乙二醇及相关技术重点实验室黄学良研究员课题组发现了首例重氮乙酸酯对N-F键的插入反应。通过N-氟代双苯磺酰胺与重氮酯反应，首次实现了在酯基α位碳原子上同时引入氟与氮两个特殊官能团。在机理研究方面，黄学良研究员课题组还与结构化学国家重点实验室李春森研究员课题组合作，进行了详细的动力学以及理论计算研究，阐明了C-F键和C-N键的形成机理。该反应无需金属催化剂、条件温和、反应效率以及原子经济性都很高，为合成α-氟代-α-氨基酸衍生物提供了一条高效简洁的路线。相关研究成果发表在国际权威期刊Chemical Science上（Chem. Sci., 2016, 7, 1786-1790）。

在以上研究基础上，黄学良研究员课题组进一步发现，双苯磺酰胺也可以直接与重氮酯反应，在酯基α位引入磺酰胺基团，实现了无金属参与的N-H键的插入反应，从而为合成具有广泛应用的磺酰胺类药物提供了新方法，研究成果发表在有机化学领域权威期刊The Journal of Organic Chemistry上（J. Org. Chem., 2016, 81, 2943-2949）。