光氧化还原/钯协同催化未活化烯烃氟烷基氟磺酰化合成脂肪族磺酰氟

doi:10.6023/cjoc202604031

有机化学 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (10): 4119-4128.DOI: 10.6023/cjoc202604031 上一篇下一篇

研究论文

光氧化还原/钯协同催化未活化烯烃氟烷基氟磺酰化合成脂肪族磺酰氟

彭莹莹^†, 张超艺^†, 伍雄, 刘忍, 庞婉, 马晓玉^*(), 刘超^*()

上海应用技术大学化工与能源技术学部上海绿色氟代制药工程技术研究中心上海绿色氟代制药工程技术研究中心上海 201418

收稿日期:2026-04-22 修回日期:2026-05-13 发布日期:2026-06-10
作者简介:
^†共同第一作者.
基金资助:
国家自然科学基金(22471172)

Aliphatic Sulfonyl Fluoride Synthesis via Fluoroalkylfluoro-sulfonylation of Unactivated Olefins under Photoredox and Palladium Dual Catalysis

Yingying Peng^†, Chaoyi Zhang^†, Xiong Wu, Ren Liu, Wan Pang, Xiaoyu Ma^*(), Chao Liu^*()

Faculty of Chemical and Energy Technology and Shanghai Engineering Research Center of Green Fluoropharmaceutical Technology, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418

Received:2026-04-22 Revised:2026-05-13 Published:2026-06-10
Contact:
^* E-mail: chaoliu@sit.edu.cn;
maxiaoyu@sit.edu.cn;
About author:
^†These authors contributed equally to this work.
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(22471172)

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摘要/Abstract

氟烷基和氟磺酰基均为生物活性分子中的重要结构单元, 同时也是有机合成中具有重要价值的功能基团. 报道了一种光氧化还原与钯协同催化的未活化烯烃氟烷基-氟磺酰化反应. 该方法以芳基三氟甲基化合物作为氟烷基自由基前体, 以1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-二氧化硫加合物(DABSO)为二氧化硫来源, N-氟代苯磺酰亚胺(NFSI)为氟源, 通过自由基二氧化硫插入氟化(RSIF)策略, 实现了碳碳双键的双官能团化转化. 在该反应中, 氟烷基和氟磺酰基能够一步同时引入到烯烃分子中, 从而高效构建结构多样的脂肪族磺酰氟化合物. 该反应条件温和, 具有良好的官能团兼容性. 此外, 所得磺酰氟产物可通过SuFEx点击反应进一步转化为多种高附加值化合物.

关键词: 氟烷基氟磺酰化, 磺酰氟, 烯烃双官能团化, 光氧化还原/钯协同催化

Both fluoroalkyl and fluorosulfonyl groups are important structural motifs in bioactive molecules and valuable functional units in synthetic chemistry. Herein, a photoredox-and palladium-dual-catalyzed fluoroalkylfluorosulfonylation of unactivated olefins was reported using aryl trifluoromethyl compounds as fluoroalkyl radical precursors, 1,4-diazabicyclo-[2.2.2]octane-bis(sulfur dioxide) adduct (DABSO) as the sulfur dioxide source, and N-fluorobenzenesulfonimide (NFSI) as the fluorine source via radical sulfur dioxide insertion and fluorination strategy. This transformation enables the simultaneous installation of fluoroalkyl and fluorosulfonyl groups across carbon-carbon double bonds in a single step, thus providing an efficient and concise approach to structurally diverse aliphatic sulfonyl fluorides. The reaction proceeds under mild conditions and exhibits good functional-group tolerance. Furthermore, the resulting sulfonyl fluoride products can be readily transformed into valuable compounds through SuFEx reactions.

Key words: fluoroalkylfluorosulfonylation, sulfonyl fluorides, alkene difunctionalization, photoredox/palladium dual catalysis

引用此文

彭莹莹, 张超艺, 伍雄, 刘忍, 庞婉, 马晓玉, 刘超. 光氧化还原/钯协同催化未活化烯烃氟烷基氟磺酰化合成脂肪族磺酰氟[J]. 有机化学, 2026, 46(10): 4119-4128.

Yingying Peng, Chaoyi Zhang, Xiong Wu, Ren Liu, Wan Pang, Xiaoyu Ma, Chao Liu. Aliphatic Sulfonyl Fluoride Synthesis via Fluoroalkylfluoro-sulfonylation of Unactivated Olefins under Photoredox and Palladium Dual Catalysis[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2026, 46(10): 4119-4128.

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参考文献 16

[1]	(a) Dong J.; Krasnova L.; Finn M. G.; Sharpless K. B. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 9430. doi: 10.1002/anie.v53.36
	(b) Xu L.; Dong J. Chin. J. Chem. 2020, 38, 414. doi: 10.1002/cjoc.v38.4
	(c) Zhang J.; Dong J. Chin. J. Chem. 2021, 39, 1025. doi: 10.1002/cjoc.v39.4
[2]	(a) Barrow A. S.; Smedley C. J.; Zheng Q.; Li S.; Dong J.; Moses J. E. Chem. Soc. Rev. 2019, 48, 4731. doi: 10.1039/c8cs00960k pmid: 36662157
	(b) Lee C.; Cook A. J.; Elisabeth J. E.; Friede N. C.; Sammis G. M.; Ball N. D. ACS Catal. 2021, 11, 6578. doi: 10.1021/acscatal.1c01201 pmid: 36662157
	(c) Finn M. G.; Kolb H. C.; Sharpless K. B. Nat. Synth. 2022, 1, 8. doi: 10.1038/s44160-021-00017-w pmid: 36662157
	(d) Shadrack W. L.; Richard Z. Q.; Rakesh K. P.; Sharath Kumar K. S.; Qin H. L. Bioorg. Chem. 2023, 130, 106227. doi: 10.1016/j.bioorg.2022.106227 pmid: 36662157
	(e) Carneiro S. N.; Khasnavis S. R.; Lee J.; Butler T. W.; Majmudar J. D.; Ende C. W.; Ball N. D. Org. Biomol. Chem. 2023, 21, 1356. doi: 10.1039/d2ob01891h pmid: 36662157
	(f) Kim M. P.; Sahoo M. K.; Chun J. H.; Hong S. Y. Synthesis 2025, 57, 1551. doi: 10.1055/a-2435-5669 pmid: 36662157
[3]	(a) Laudadio G.; Bartolomeu A. A.; Verwijlen L. M. H. M.; Cao Y.; de Oliveira K. T.; Noël T. J. Am. Chem Soc. 2019, 141, 11832. doi: 10.1021/jacs.9b06126
	(b) Jiang Y.; Alharbi N. S.; Sun B.; Qin H. L. RSC Adv. 2019, 9, 13863. doi: 10.1039/c9ra02531f
	(c) Bare G. A. L. J. Org. Chem. 2023, 88, 4761. doi: 10.1021/acs.joc.2c02630
	(d) Fan Z. H.; Fayad E.; Binjawhar D. N.; Qin H. L. J. Org. Chem. 2025, 90, 16711. doi: 10.1021/acs.joc.5c01779
	(e) Jurk F.; Gemmeren M. V. Synlett 2025, 36, 3117. doi: 10.1055/a-2645-0537
[4]	(a) Meng Y. P.; Wang S. M.; Fang W. Y.; Xie Z. Z.; Leng J.; Alsulami H.; Qin H. L. Synthesis 2020, 52, 673. doi: 10.1055/s-0039-1690038
	(b) Leng J.; Huang H.; Xu J.; Qin H. L. Chin. J. Org. Chem. 2025, 45, 1223 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc202407019
	(冷静, 黄浩, 徐洁, 秦华利, 有机化学, 2025, 45, 1223.) doi: 10.6023/cjoc202407019
	(c) Han Z.; Cui Y.; Ding C. R.; Yang J.; Zhang G. F. Chin. J. Org. Chem. 2025, 45, 2245 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc202409035
	(韩哲, 崔银, 丁成荣, 杨建, 张国富, 有机化学, 2025, 45, 2245.) doi: 10.6023/cjoc202409035
[5]	(a) He F. S.; Li Y.; Wu J. Org. Chem. Front. 2022, 9, 5299. doi: 10.1039/D2QO01211A
	(b) Zheng Y.; Lu W.; Ma T.; Huang. S. Org. Chem. Front. 2024, 11, 217.
	(c) Lin L.; Pei G.; Cao Z. Y.; Liao S. Eur. J. Org. Chem. 2024, 27, e202400279.
	(d) Zhao J.; Gan Q. Y.; Yuan Y. F. Chin. J. Org. Chem. 2025, 45, 1206 (in Chinese). doi: 10.6023/cjoc202407012
	(赵佳, 甘秋云, 袁耀锋, 有机化学, 2025, 45, 1206.) doi: 10.6023/cjoc202407012
[6]	Zhang H. Z.; Xiao W. C.; Wu F. H.; Ma X. Y.; Liu C. Sci. China. Chem. 2025, 68, 1763. doi: 10.1007/s11426-024-2263-6
[7]	Liu Y.; Wu H.; Guo Y.; Xiao J. C.; Chen Q. L.; Liu C. Angew. Chem., Int. Ed. 2017, 56, 15432. doi: 10.1002/anie.v56.48
[8]	(a) Liu Y.; Lin Q.; Xiao Z.; Zheng C.; Guo Y.; Chen Q. Y.; Liu C. Chem.-Eur. J. 2019, 25, 1824. doi: 10.1002/chem.v25.7
	(b) Lin Q.; Liu Y.; Xiao Z.; Zheng L.; Zhou X.; Guo Y.; Chen Q. Y.; Zheng C.; Liu C. Org. Chem. Front. 2019, 6, 447. doi: 10.1039/C8QO01192C
[9]	Zhong T.; Yi J. T.; Chen Z. D.; Zhuang Q. C.; Li Y. Z.; Lu G.; Weng J. Chem. Sci. 2021, 12, 9359. doi: 10.1039/d1sc02503a pmid: 34349907
[10]	Du H. J.; Qi L.; Yan Z. M.; Liu J. L.; Li W.; Wang L. J. J. Org. Chem. 2024, 89, 13847. doi: 10.1021/acs.joc.4c00616
[11]	Qu S.; Li X. X.; Li X.; Wang L. ACS. Catal. 2024, 14, 4318. doi: 10.1021/acscatal.4c00116
[12]	Sun D. Z.; Hu X. J.; Long F.; Peng C. C.; Zhang K. Y.; Li Q.; Liu J. H.; Wu L. J.; Yin S. F. Org. Lett. 2024, 26, 6983. doi: 10.1021/acs.orglett.4c02355
[13]	Wang G. Z.; Shang R.; Cheng W. M.; Fu Y. J. Am. Chem. Soc. 2017, 139, 18307. doi: 10.1021/jacs.7b10009
	(b) Lee G. S.; Kim D.; Hong S.H. Nat. Commun. 2021, 12, 991. doi: 10.1038/s41467-021-21270-9
[14]	(a) Luo Y. C.; Tong F. F.; Zhang Y.; He C. Y.; Zhang X. V. J. Am. Chem. Soc. 2021, 143, 13971. doi: 10.1021/jacs.1c07459
	(b) Mandal D.; Gupta R.; Jaiswal A. K.; Young R. D. J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 2572. doi: 10.1021/jacs.9b12167
	(c) Xu J.; Liu J. W.; Wang R.; Yang J.; Zhao K. K.; Xu H. J. ACS Catal. 2023, 13, 7339. doi: 10.1021/acscatal.3c00669
[15]	(a) Wang L. B.; Wang J. P.; Ye S., Jiang B. H.; Guo Z. H.; Mumtaz W., Yi W. B. Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202212115.
	(b) Hu C. Y.; Jiang L. Q.; Guo Z. H.; Mumtaz Y.; Liu J.; Qin J. R.; Chen Y. X. Lin Z. Q.; Yi W. B. Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202319758.
	(c) Wang L. B.; Feng Z. Y.; Luo Z.; Guo Z. H ; Wang, J. P.; Yi W. B. Chem. Sci. 2024, 15, 20171. doi: 10.1039/D4SC06335J
[16]	(a) Zhen T. Z.; Shen M. Q.; Zhang Q.; Fu M. C. Org. Lett. 2024, 26, 889. doi: 10.1021/acs.orglett.3c04041
	(b) Senapati S. D.; Kumar Hota S.; Kloene L.; Empel C.; Murarka S.; Koenigs R. M. Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202417107.
	(c) Su S.; Lv G.; Shen J.; Wang F.; Deng J.; Liu Z.; Xu S. ACS Catal. 2025, 15, 20075. doi: 10.1021/acscatal.5c06227

Entry	Variation from standard conditions	Yield^b/%
1	None	76
2	No H₂O	n.d.
3	DCM, DCE, PE, or toluene instead of THF	n.d.
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光氧化还原/钯协同催化未活化烯烃氟烷基氟磺酰化合成脂肪族磺酰氟

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[1]	鄢东, 何卫保, 唐裕才, 辛翠, 杨梓, 陈祥. 自由基串联反应合成1,3-苯并恶嗪研究进展[J]. 有机化学, 2026, 46(6): 2327-2336.
[2]	于琛, 李宁, 薛琦, 李杨, 汪苇航, 李金恒. 自由基介导双C—H键转化的烯烃官能团化反应研究进展[J]. 有机化学, 2026, 46(4): 1440-1463.
[3]	张放, 谢佩, 张启超, 武磊芳, 何林, 杜广芬. Brønsted碱促进的o-羟基席夫碱与乙烯基磺酰氟通过Michael-Mannich-SuFEx串联反应构建磺基色烯并[4,3‑b]吡咯烷化合物[J]. 有机化学, 2025, 45(7): 2552-2565.
[4]	韩哲, 崔银, 丁成荣, 杨建, 张国富. “SO₂F”源直接构建磺酰氟官能团的合成应用研究进展[J]. 有机化学, 2025, 45(7): 2245-2264.
[5]	赵佳, 甘秋云, 袁耀锋. 自由基磺酰氟化反应研究进展[J]. 有机化学, 2025, 45(4): 1206-1222.
[6]	冷静, 黄浩, 徐洁, 秦华利. 基于小分子硫-氟砌块的磺酰氟化合物的合成研究进展[J]. 有机化学, 2025, 45(4): 1223-1238.
[7]	冯庆源, 何天宇, 李守海, 李梅, 黄申林. 电化学乙酸乙烯酯氟磺酰基化合成β-酮基磺酰氟[J]. 有机化学, 2025, 45(10): 3885-3891.
[8]	唐德林, 罗锦昀, 杜广芬, 蔡志华, 何林. Brønsted碱促进的β-(2-羟基芳基)乙烯磺酰氟与β,γ-不饱和酮酯(炔酮)串联环化反应合成多取代4H-色烯[J]. 有机化学, 2024, 44(11): 3365-3374.
[9]	张澳龙, 杨晗, 程佩栋, 姚阳, 孙松. 可见光促进烯烃与丙二酸酯、CO₂的碳-羧化反应研究[J]. 有机化学, 2024, 44(10): 3159-3168.
[10]	朱登, 陈志敏. 手性路易斯碱/布朗斯特酸协同催化策略在有机硫化物不对称合成中的应用[J]. 有机化学, 2022, 42(10): 3015-3032.
[11]	姜权彬, 赵晓丹. 手性双官能硫族化合物催化烯烃的不对称亲电硫化反应[J]. 有机化学, 2021, 41(2): 443-454.
[12]	严兆华, 王彦梅, 金红爱, 艾城美, 田伟生. 全氟烷基磺酰氟活化羧酸和1,3-二羰基化合物之间一步O-酰基化反应[J]. 有机化学, 2019, 39(7): 2042-2047.
[13]	严兆华, 金红爱, 余信权, 王汪阳, 田伟生. 全氟烷基磺酰氟应用于1,3-二羰基化合物和苄醇衍生物之间一步C-或O-苄基化反应[J]. 有机化学, 2017, 37(1): 196-202.
[14]	严兆华^*,a ; 曾繁荣^a; 田伟生^b ; 戴延凤^a. 对甲苯磺酰氟/双氧水/碱体系和烯烃环氧化反应的研究[J]. 有机化学, 2009, 29(01): 115-118.