烯烃的双官能化反应是有机合成化学的重要研究领域。其中，碳硫化反应为结构多样的含硫有机化合物合成提供了有效途径。然而，基于硫鎓离子中间体的传统碳硫化反应通常适用的官能团类型有限，且区域选择性高度依赖于烯烃底物自身的性质。近年来发展的过渡金属催化策略拓宽了可引入官能团的范围，但主要局限于1,2-碳硫化反应。实现区域选择性反转的2,1-碳硫化反应仍是一个显著挑战，而开发此类新颖的区域选择性转化，可为结构更为多样的含硫化合物合成提供便捷的方法。相关机理研究也将为烯烃双官能化策略提供新的思路。
近日，南京工业大学郭凯教授、冯超教授以及宾夕法尼亚大学Patrick J. Walsh教授合作，利用镍催化的自由基分选策略，成功实现了含氟烯烃的2,1-碳硫化反应。 受硫醇/酚向碳自由基物种高效氢原子转移过程的启发，研究人员以硫醇为硫源，溴苄为碳源，在镍催化下实现了三氟甲基烯烃/偕二氟烯烃的2,1-硫碳化反应。该反应适用于含多种取代基的α-三氟甲基苯乙烯及α-烷基-β,β-二氟苯乙烯衍生物。特别值得注意的是，该反应成功应用于复杂结构药物及生物活性分子的官能化。例如，D-青霉胺衍生物及L-半胱氨酸衍生物均可顺利参与该反应，实现了含氟烷基氨基酸的合成。研究表明，烯基砜底物同样适用，进一步拓展了该反应的应用范围。 机理研究表明，该反应经历高效的镍介导自由基分选过程：镍催化剂首先活化溴苄衍生物得到苄基镍中间体（C），后者可均裂产生苄基自由基（D）；随后硫醇经历氢原子转移形成硫自由基（E），进而加成至烯烃；生成的叔碳苄基自由基物种（F）可与苄基镍中间体（C）进行SH2型碳-碳成键反应，最终得到2,1-碳硫化产物。该反应的成功的关键在于：1.硫自由基对烯烃的选择性加成，有效抑制了双碳化副产物（4’）的形成；2.镍催化剂能有效区分两种不同苄基自由基物种（D，F），选择性地与小位阻苄基自由基D结合，实现高选择性的碳-碳成键。该工作表明，基于高效自由基识别的镍催化体系可为烯烃双官能化提供全新的途径。 论文信息 Regioreversed Carbosulfenylation of Fluoroalkenes via Nickel-Mediated Radical Sorting Prof. Dr. Chuan Zhu, Qian Liu, Nannan Wang, Rui Ma, Kai Chen, Prof. Dr. Patrick J. Walsh, Prof. Dr. Kai Guo, Prof. Dr. Chao Feng Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202509664
