单氟烯烃在药物发现和有机合成中作为肽键的电子等排体表现出巨大的潜力（Scheme 1a）。通常它们是经高效、选择性的过渡金属催化氟烯烃的C-F键官能化来制备的。高度立体控制地官能化单个C-F键是这些反应的关键。通常有两个因素可以促进立体控制：（1）使用由相应醛制备的三取代偕二氟烯烃；（2）β-F消除步骤中R1和FG之间的空间位阻（Scheme 1b）。然而，不对称的四取代偕二氟烯烃会影响其立体选择性，尤其是当R1和R2具有相似的空间性质时，会导致立体异构体A和B混合物的生成。因此，目前的合成方法很大程度上局限于三取代单氟烯烃的制备。近日，香港中文大学徐哲（Gavin Chit Tsui）教授报道了首例钯催化偕二氟烯烃的炔基化反应，该反应涉及一个关键的C-F键立体选择性氧化加成步骤。该方法能够立体选择性地合成四取代的单氟炔类化合物，其属于在天然产物和药物中普遍存在的共轭1,3-烯炔衍生物。相关研究成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.上（DOI: 10.1002/anie.202002219）。
（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）
作者发现，在催化量的Pd(PPh3)4和添加剂碘化钠存在下，二氟丙烯酸酯衍生物1a与末端炔烃2a顺利进行Sonogashira型脱氟偶联反应，并以87%的收率得到单一的非对映异构体四取代一氟代炔烃产物(E)-3a。该烯烃的几何构型由19F-1H HOESY NMR结果证实。对照实验表明，膦配体是反应转化的关键，碘化钠对于反应性和选择性都至关重要。
（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）
该方法已成功应用于的多种新型(E)式单氟代炔烃3的制备（Scheme 2）。连有不同取代基的芳基炔（3b-3p）都是合适的底物，且富电子芳烃的收率比缺电子芳烃更高。带有伯、仲和叔碳的其他烷基炔也是兼容的（3q-3t）。此外，作者还对天然产物衍生物（3u）进行了后期官能化。接着，作者考察了二氟烯烃1的反应范围。改变二氟烯烃1的乙烯基取代基（R1）和酯取代基（R2）都是可行的，且以良好的收率得到偶联产物3v-3al。芳基氯化物和溴化物（3ac-3ae）具有良好的耐受性，这表明相乙烯基C-F键的官能化优先于芳基C-Cl/Br键。更重要的是，尽管R1、R2和R3上空间位阻和电子性质有所不同，但所得产物3均具有优异的E/Z选择性（>99:1）。
（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）
为探究该反应的机理，作者在NaI存在下进行了1a与Pd(PPh3)4的化学计量反应，并分离得到了新型的单氟乙烯基碘化钯(II)中间体Int-1。此外，钯配合物Int-1与末端炔烃2a反应，以高收率得到产物(E)-3a，这证明了其可能是催化循环的中间体。
（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）
基于上述结果和以往文献，作者提出了一个合理的催化循环（Scheme 4）。首先， Pd(0)与偕二氟烯烃1中C-F键经氧化加成选择性地生成R-Pd(II)-F配合物A。作者认为此立体分化步骤是由酯基与钯中心的螯合作用实现的。1中酯基不仅对立体选择性很重要，而且对反应性也很重要。配合物A与NaI进行卤化物交换，生成R-Pd(II)-I复合物B并消除NaF。NaF的消除实际上是C-F键断裂的驱动力，因为NaF键更强且NaF在溶剂体系中的溶解度较低。接着，末端炔烃2与钯中心络合形成配合物C，其在弱碱作用下发生脱质子化，然后与碘化物进行配体交换（整体消除了HI分子）得到R-Pd(II)-炔烃D。最后，D还原消除得到单氟炔烃产物3并再生Pd(0)以完成催化循环。
（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）
综上所述，作者发展了一种高立体选择性的钯催化四取代偕二氟烯烃的C-F键炔基化反应。立体选择性的起源可能由于螯合辅助的Pd与C-F键的氧化加成。该方法为新型共轭四取代的单氟炔基化合物的制备提供了便利途径。
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