氟烷硫基作为重要的含氟基团与钠反应的官能团，在农药和医药分子中有着重要的应用。近年来，人们发展了一系列向分子中引入三氟甲硫基（SCF3）二氟甲硫基（SCF2H）以及二氟烷硫基（SCF2R）的方法。但是，另一个重要的含氟基团——一氟甲硫基（SCH2F）的引入方法报道相对较少，直接引入方法还没有被报道。下图列举了两个含一氟甲硫基的药物分子，左边是糖皮质激素类药物丙酸氟替卡松，具有强效的局部抗炎与抗过敏作用，用于预防和治疗季节性过敏性鼻炎和常年性过敏性鼻炎；右边的是治疗哮喘的特效药辅舒酮。因此，发展直接引入一氟甲硫基的方法有着重要的意义。
中国科学院上海有机化学研究所沈其龙和吕龙课题组长期致力于氟烷硫基化试剂合成及其反应研究，先后报道了多个亲电、亲核、自由基类型的三氟甲硫基以及二氟甲硫基化试剂，利用这些试剂，可以方便地向芳环、杂环以及烷基中直接引入三氟甲硫基和二氟甲硫基。最近，这两个课题组合作，成功的发展了首个直接的一氟甲硫基化试剂—一氟甲基硫代苯磺酸酯，为直接向分子中引入一氟甲硫基提供了重要手段。相关成果发表在Angewandte Chemie International Edition杂志上，文章的第一作者为硕士研究生赵群超。
作者首先考察了该试剂和未活化烯烃的双官能团化反应。通过条件筛选，发现以10 mol% 的硝酸银作为催化剂，1.0 当量的过硫酸钾作为氧化剂，NMP 和水作为共溶剂，室温反应12 h，能成功的实现未活化末端烯烃的双官能团化反应，。该反应的底物适用性广，官能团兼容性好，同时在室温下就能发生，收率良好到优秀。
在成功实现未活化烯烃的双官能团化反应后与钠反应的官能团，作者希望进一步向芳环中引入一氟甲硫基。通过反应尝试和条件筛选，发现以5 mol% 硫酸铜作为催化剂，1.5 当量碳酸氢钠作为碱，甲醇作为溶剂，室温反应12 h 便能成功实现和芳基硼酸的偶联反应。该反应条件温和，底物适用性广。
为了证实反应的实用性，作者对一些天然产物以及药物分子进行了一氟甲硫基化修饰。对于未活化烯烃的双官能团化反应，作者选取了天然产物宝丹酮十一碳烯酯作为底物，发现在标准条件下，反应可以顺利发生，以84%的分离收率得到一氟甲硫基、砜基双官能团化产物；对于和芳基硼酸的偶联反应，作者选取了药物分子非诺贝特，这是一个降低胆固醇的药物。通过钯催将C-Cl键转化为硼酸，再把催化剂的量提高到10 mol%，可以以 56% 的收率得到一氟甲硫基修饰的非诺贝特分子。
该论文作者为：Qunchao Zhao, Long Lu, Qilong Shen
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Direct Monofluoromethylthiolation with S-(Fluoromethyl) Benzenesulfonothioate
Angew. Chem. Int. Ed., 2017, 56, 11575. DOI: 10.1002/anie.201705633
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沈其龙
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