二氟甲硫基(-SCF₂H)與三氟甲硫基(-SCF₃)結(jié)構(gòu)相似，但是這兩個(gè)氟烷基的性質(zhì)卻有較大的不同。比如，三氟甲硫基具有很高的脂溶性，Hansch親脂系數(shù)π達(dá)到1.44，而二氟甲硫基的脂溶性系數(shù) (0.68) 卻中等，這樣藥物化學(xué)家可以通過(guò)引入二氟甲硫基或三氟甲硫基來(lái)調(diào)控藥物分子脂溶性。同時(shí)，二氟甲硫基與其他含氟基團(tuán)相比，吸電子性能較小。另外，二氟甲硫基中含有一個(gè)CF₂H基團(tuán)，由于其和OH以及NH在酸堿性和電性上相似，容易產(chǎn)生分子內(nèi)以及分子間的氫鍵等次級(jí)相互作用。由于二氟甲硫基這些獨(dú)特的性質(zhì)，含二氟甲硫基的化合物已在醫(yī)藥和農(nóng)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

　　自從上個(gè)世紀(jì)50年代以來(lái)，一系列二氟甲硫基化方法已被報(bào)道。其中最經(jīng)典的向有機(jī)小分子引入二氟甲硫基的方法是通過(guò)含有硫醇或硫鹽化合物與二氟卡賓反應(yīng)間接生成二氟甲硫基。然而這些反應(yīng)中的活潑中間體二氟卡賓往往是在強(qiáng)堿條件下生成，許多對(duì)堿敏感的官能團(tuán)無(wú)法兼容。因此，發(fā)展溫和條件下向小分子引入二氟甲硫基的研究已成為有機(jī)氟化學(xué)領(lǐng)域的研究難點(diǎn)。

　　中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所有機(jī)氟化學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的沈其龍課題組在過(guò)去的四年多時(shí)間里，發(fā)展出了一系列適用范圍廣的高活性三氟甲硫基試劑(Acc. Chem. Res. 2015, 48, 1227)，受到國(guó)際化學(xué)界的關(guān)注。最近，該課題組與呂龍課題組合作，在小分子的二氟甲硫基化這一研究領(lǐng)域取得了新的進(jìn)展。這兩個(gè)課題組合作報(bào)道了第一個(gè)親電二氟甲硫基化試劑——二氟甲硫基鄰苯二甲酰亞胺。該試劑常溫下對(duì)水、空氣穩(wěn)定，在加熱條件下或Lewis酸的作用下，可以與二級(jí)胺、硫醇以及β-酮酸酯反應(yīng)，特別指出該試劑可以與各種富電子的雜環(huán)發(fā)生付-克反應(yīng)，在富電子雜環(huán)中引入二氟甲硫基。在銅鹽作用下，可以與末端炔烴，芳基硼酸發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)，高產(chǎn)率地得到二氟甲硫基化產(chǎn)物(J. Am. Chem. Soc. 2015, 137, 10547)。該試劑及其反應(yīng)已申請(qǐng)了4個(gè)中國(guó)專(zhuān)利（申請(qǐng)?zhí)枺?/SPAN>201510051696.5, 201510051697.X, 201510051924.9, 201510051839.2）。美國(guó)化學(xué)會(huì)《化學(xué)與工程新聞》周刊(C&E News)在7月27日出版的一期雜志中以Fluorine Double Take 為題，對(duì)該工作進(jìn)行了介紹。

　　同時(shí)，沈其龍課題組還開(kāi)發(fā)出了第一個(gè)親核的二氟甲硫基試劑[(SIPr)Ag(SCF₂H)]。該試劑同樣對(duì)水、空氣穩(wěn)定，在銅鹽的作用下，可以與芳基或雜芳基重氮鹽發(fā)生Sandmeyer類(lèi)型的脫氮?dú)舛琢蚧磻?yīng)。該反應(yīng)條件溫和，兼容常見(jiàn)的官能團(tuán)，為有機(jī)小分子中引入二氟甲硫基提供了一個(gè)新思路(Angew. Chem. Int. Ed.2015, 54, 7648)。

　　上述工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部、上海有機(jī)所和有機(jī)氟化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的大力資助。

親電二氟甲硫基化試劑——二氟甲硫基鄰苯二甲酰亞胺

親核的二氟甲硫基試劑[(SIPr)Ag(SCF₂H)]