近日,我院岳会锋课题组在光/镍协同催化构建三氟甲基酰胺方面取得新进展,相关成果以“Direct α-Trifluoromethyl Amidation and Three-Component Alkene Trifluoroalkylamidation via Merging Halogen-Atom Transfer and Nickel-Mediated Nitrenoid Transfer ”为题发表在国际顶级期刊Journal of the American Chemical Society。

三氟甲基(CF₃)因其强吸电子性、高脂溶性和优异代谢稳定性,在药物化学和材料科学中具有重要价值。尤其是α-三氟甲基酰胺,同时结合了酰胺键在生物活性分子中的普遍性和邻近CF₃基团带来的独特空间/电子效应,是极具吸引力的含氟结构单元。然而,与已较充分发展的 α-三氟甲基胺合成相比,α-三氟甲基酰胺的直接合成方法仍然稀缺,现有少数例子多依赖多步制备的预官能团化底物。
该工作瞄准这一长期挑战,提出了一种新的催化设计:将光化学卤原子转移(XAT)自由基生成与镍介导的类氮宾转移相结合。研究利用易得的 α-溴三氟甲基烷烃作为含氟自由基前体,以二噁唑酮作为亲电酰胺化试剂,在温和条件下直接构建 α-CF₃ 中心上的 C(sp³)–N 键,从而实现 α-三氟甲基酰胺的直接合成。值得注意的是,该体系并不局限于两组分酰胺化。作者进一步将自由基过程拓展至烯烃参与的三组分反应:α-CF₃ 烷基自由基先加成至烯烃,随后新生成的碳自由基被镍类氮宾体系捕获,实现烯烃三氟烷基酰胺化,一步获得 γ-三氟甲基烷基酰胺。
该策略的亮点在于:从简单含氟底物出发、条件温和、官能团兼容性好,并将 α-CF₃ 自由基化学与镍类氮宾转移有效结合,为含氟酰胺分子的模块化合成提供了新思路。该工作不仅解决了α-三氟甲基酰胺直接构建中的关键 C–N 成键难题,也为后续发展更多自由基参与的含氟 C–N 成键反应提供了重要基础。

福州大学化学学院岳会锋研究员,宁波东方理工大学朱宸副教授为论文的通讯作者,福州大学化学学院2023级博士研究生刘修善、宁波东方理工大学博士研究生翟彩为共同第一作者。该研究得到了国家自然科学基金以及福建省百人计划项目的支持。
论文信息:Xiushan Liu,‡a Cai Zhai,‡b Yong Jiangb, Jianru Xiea, Baihui Lianga, Chen Zhub*and Huifeng Yue a*, Direct α-Trifluoromethyl Amidation and Three-Component Alkene Trifluoroalkylamidation via Merging Halogen-Atom Transfer and Nickel-Mediated Nitrenoid Transfer. J. Am. Chem. Soc. 2026,doi: 10.1021/jacs.6c07942