Angew. Chem. ：钯催化二氟烯烃与芳基硼酸脱氟偶联合成酮

过渡金属介导的碳氟键(C-F)、氟烷基键(C-R_f)的形成与断裂研究对于含氟分子的合成与转化具有十分重要的意义。氟元素特殊的理化性质常导致相应转化表现出区别于常规碳氢化学的特性，理解这些特性有助于新应用开发。目前已报道的研究工作高度依赖具有强共轭效应或吸电子诱导效应的特殊基团R助力二氟亚甲基钯 “RCF₂PdAr” 的产生和偶联，比如芳基、烯丙基、羧酸酯基等。但是对饱和烷基取代的非活化二氟亚甲基钯物种的性质研究十分有限。湖南大学高兵团队、中科院上海有机化学研究所胡金波团队最近在该研究领域取得进展。作者发现相应钯物种与芳基硼酸转金属后并不发生还原消除得到RCF₂Ar，而是在水的参与下脱氟偶联得到酮RCOAr。

作者从二氟烯烃出发，采用分子内环化策略构建相应 “RCF₂PdAr” 物种。随后对可能涉及的系列基元反应逐个排查，证实脱氟水解发生在钯介导的催化循环中。在水的诱导下“RCF₂PdAr”发生氟消除，形成钯卡宾络合物中间体。该中间体的后续转化受配体、溶剂、芳烃底物、添加剂等有多重因素共同影响，可先发生Ar迁移插入得到 “RCFArPd” 并继续脱氟水解至终产物酮，也可发生分子内扩环最终得到烯烃。基于对机理的理解，作者进一步发展了钯催化的多组分反应，实现二氟烯烃和降冰片烯的有序串联反应，最终在水的共同作用下制备酮类化合物。

该研究工作首次揭示了取代基效应导致的二氟亚甲基钯偶联反应独特性质。在缺失共轭或强吸电子诱导效应取代基辅助的情况下，二氟亚甲基钯易发生脱氟而非直接偶联。作者将脱氟与水解反应耦合在温和条件下构建催化循环，为酮类化合物的合成提供了一条不依赖CO气体羰基化的新途径。其次，该反应基于二氟烯烃分子内环化策略实现，为后续含氟烯烃官能团化提供了新研究思路。

论文信息

Palladium-Catalyzed Defluorinative Coupling of Difluoroalkenes and Aryl Boronic Acids for Ketone Synthesis

Guangwu Sun, Herui Liu, Dr. Xiu Wang, Wenbo Zhang, Prof. Dr. Wenjun Miao, Qinyu Luo, Prof. Dr. Bing Gao, Prof. Dr. Jinbo Hu

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202213646