文| 史与春秋
编辑 |史与春秋
●○前言○●
Selectflu® 是一种空气稳定、市售且价格低廉的试剂，可参与 1e −或 2e −过程。一般来说，Selectflu® 通过 2e -途径进行反应。
它充当氧化剂或亲电子氟源，近年来，Selectflu® 的1e -反应性越来越受到关注，其通过单电子氧化，作为自由基过程引发剂的应用，或其参与自由基氟化过程就证明了这一点。
●○泰达2 作为氢原子转移 (HAT) 试剂○●
在这些反应中，泰达2 ，（N-(氯甲基)三亚乙基二胺)，在电子或氟转移步骤后生成，这是一种高反应性物质，与 Selectflu® 相比，表现出不同且独特的反应性。
它可以充当氢原子转移 (HAT)、卤素原子转移 (XAT) 或胺化试剂，以及强大的单电子氧化剂，尽管具有如此多的用途，但 TEDA 2 •在合成过程中的应用，仍然未被充分探索。
这次小回顾的重点，是强调TEDA 2 的使用，在合成有机化学中，因此，我们将审查范围限制为 TEDA 2 的转化，直接与反应中的至少一种底物相互作用。
这意味着，例如泰达2 的反应，唯一的作用，是在 Selectflu® 的氟转移步骤后，再生催化剂，已被排除。
此外，主要关注的是对所报告，转化范围的机理研究的描述，因为我们认为这些信息，将更有利于指导合成有机化学界，利用泰达提供的多功能反应性,开发新的转化2 。。
C−H 键的直接功能化，是利用丰富且廉价的原料制备，合成有用化学品的最有吸引力的策略之一，4 C−H 功能化的一个关键挑战，是实现给定 C−H 键的选择性激活。
氢原子转移（HAT）反应是实现这一目标的有力策略，TEDA 2 的主要应用之一，在合成有机化学中的应用，是它作为 HAT 试剂，来促进各种 C-杂原子核 C−C 键的形成。
虽然目前还没有对泰达2 的属性，进行精确的测量，作为一种 HAT 试剂，根据其反应活性和结构，它可以与其他胺基 HAT 试剂进行比较，这意味着它可以选择性地激活BDE≤100 kcal/mol的氢CH键。
●○C sp 3 −F 键的形成○●
2012 年，Lectka 报道了 TEDA 2 的首批使用示例之一，在 HAT 流程中，这种简单的氟化方法能够从脂肪族、烯丙基或苄基 C−H 键形成 C−F 键。
需要 Cu I 催化剂、自由基前体 – N-羟基邻苯二甲酰亚胺 (NHPI)、相转移催化剂( KB ( C 6 F 5 ) 4)，然后选择 Fluor® 继续。
尽管进行了几项机理研究，来支持该过程的激进性质（例如 TEMPO 捕获实验或 UV/Vis 光谱来跟踪 Cu 催化剂氧化态的变化），但直到 2014 年才完全阐明了反应机理。
在这项新研究中，Lectka 基于使用 EPR、 19 F-NMR、UV-Vis、电化学、动力学、合成和计算技术进行的一系列彻底的机械实验，能够对每个反应组分的作用提供解释。
为了实现这一点，有必要对原始反应条件进行一些改变，Cu I上的配体对催化剂进行了改进，以提高室温下的收率，并使用K 2 CO 3来防止 HF 的积累。
这些研究表明，该反应通过自由基链途径进行，其中 TEDA 2 ，是关键物种，充当自由基链载体，最初，Cu I催化剂充当自由基引发剂，将 Selectflu® 还原为 TEDA 2 。
通过内球单电子转移（SET），并产生 Cu II -F 物质。随后，泰达2 ，与 C−H 键（脂肪族、烯丙基或苄基）发生 HAT 反应，生成相应的烷基自由基，后者与 Selectflu® 反应，提供所需的产物并再生 TEDA 2 。。
在这些机理研究中，获得的知识帮助 Lectka ，后来开发了一种新的无金属方法，用于脂肪族和苄基 C−H 键的氟化。
这种温和的方案，采用亚化学计量的 BEt 3，并结合 O 2和 Selectflor®，并显示出与 Cu 催化系统相当的反应范围。
这种新方法提供的主要优点，是使用BEt 3 /O 2组合作为自由基引发剂，因为这是工业过程中的优选引发剂，它具有低毒性并导致更容易的后处理。
该反应机理与铜催化体系相似，唯一的区别在于自由基链的引发方式，在这个特殊情况下，泰达2 ，是在乙基自由基和 Selectflu® 之间，发生氟转移后生成的。
受 Lectka 工作的启发，Tan 于 2014 年报道了一种无金属、光介导的方案，用于使用蒽醌 (AQN) 和Selectflu®氟化脂肪族 C−H 键。
该方法显示了广泛的底物范围和官能团耐受性，例如游离羧酸、酰胺、腈或溴化物是可以耐受的。
有趣的是，我们观察到该反应，对于 C−H 键β与吸电子基团的氟化，具有高度选择性，这使得羰基化合物，可以直接进行β官能化。
所提出的这种转化机制，首先涉及AQN-Selectflu®，形成辐射后的激基复合物，与底物分子反应后，生成烷基自由基和TEDA 2 。
随后，烷基自由基与AQN-Selectflu®激基复合物，发生氟转移事件，从而提供所需的产物并生成 TEDA 2 ，从而传播自由基链，该机制得到了计算机模拟和实验研究的支持。
●○C−H 键的光介导、无金属氟化○●
2017 年，Wu 开发了一种可见光介导的策略，使用 Selectflor® 和吖啶基有机染料 (Mes−Acr ) 来氟化苄基 C−H 键。
所提出的反应机制始于 Mes-Acr 的照射，以产生长寿命的电子转移态，13这会还原 Selectflu® 生成 F -和 TEDA 2 。
后者通过 HAT 与底物生成苄基 ( 1 )，1的作用是双重的，它可以与Selectflu®反应，从而产生所需的产物( 2 )并再生TEDA 2 。
或被Mes−Acr 氧化，提供 Mes−Acr ，从而完成光催化循环，以及苄基阳离子 ，后者可能通过亲核加成与 F -反应生成2。
有趣的是，吴还表明，在二芳基化底物的情况下，通过相应氟化物的水解生成苄基醚中间体，随后进行光催化氧化生成二芳基酮。
●○光催化苄基氟化○●
2017 年，进行了一系列计算研究，以阐明 Yi 于 2015 年发表的过硫酸盐促进的选择性苄基氟化方案的机制。
这项工作表明，廉价且市售的 K 2 S 2 O 8可以与 Selectflor® 结合，促进苄基 C−H 键的单氟化或二氟化。
张的计算机研究表明，该反应的机理是通过自由基链进行的，其中过硫酸根阴离子首先分解成SO 4 - ，与相应的甲苯衍生物进行 SET 生成中间体。
随后的 H 2 O 介导的去质子化，提供了苄基自由基，该自由基在使用 Selectflu® ，进行氟转移后，生成所需的产物和 TEDA 2 ，后者则充当自由基链载体。
●○K 2 S 2 O 8促进苄基氟化○●
2018年，Hamashima公开了，一种新的脂肪族CH键光氟化方案，该方案不需要任何添加剂或催化剂，并且提供了中等至良好产率的产品。
该过程的主要特点，是底物中需要存在邻苯二甲酰亚胺基团，通常，该基序用作胺保护基团，然而，在这种情况下，它作为反应中的活化基团发挥着关键作用。
这是通过使用对硝基苯磺酰、苯甲酰胺或琥珀酰亚胺，保护基进行反应来证明的，该反应未能产生任何氟化产物。
所提出的这种转化机制，类似于 Tan 提出的AQN介导的氟化机制，最初，Selectflu® 和含邻苯二甲酰亚胺底物之间的三重态，三重态能量转移，产生受激的短寿命二聚体。
随后，泰达2 之间进行了一场帽子戏法，底物，然后将所得烷基氟化，得到所需产物，尽管这是主要的机械建议，但作者不能排除 TEDA 2 的激进链途径的可能性，作为链条载体。
最近，Van Humbeck 描述了一种使用稍微过量的 Selectflu® 对氮杂环进行苄基氟化的无催化剂方案。
这种优雅而简单的方法，对于杂芳族苄基 C−H 键的氟化，具有高度选择性，在优化研究过程中，4-乙基吡啶和乙苯之间的竞争实验表明，4-乙基吡啶的苄基 C−H 的氟化选择性 >99:1。
基于初步的机理研究，作者能够推测以下机制，在 Selectflor® 和吡啶基底物之间生成电荷转移复合物，这一点通过紫外/可见分光，光度法得到证实。
一次形成后，关键的苄基自由基，可以通过 SET/去质子化 ，或通过协同质子耦合电子转移 (PCET) 生成，需要进一步的研究，来阐明这两种可能的途径。
●○氮杂环的无催化剂苄基氟化○●
Baxter 于 2019 年进一步探索了氮杂环，和 Selectflu® 之间的这种相互作用，开发了一种银引发的苄基 C−H 键氟化方案。
通过实验和计算研究的彻底结合，作者能够证明吡啶基添加剂的电子特性，会影响反应的结果，一系列实验强调了这一点。
其中表明缺电子吡啶，是促进甲基联苯氟化的最有效添加剂，通过促进单氟化物或二氟化物产品。
这表明吡啶基添加剂，和 Selectflu® 之间形成了卤素键，这是反应进行的关键，因为它促进了 Selectflor® 的单电子还原。
Baxter 假设的自由基链机制，始于吡啶基添加剂和 Selectflu®之间形成复合物，然后与 Ag I物质形成 SET 以提供 TEDA 2 。
随后后者与基材之间的 HAT 会产生苄基自由基，该自由基与 Selectflu® 反应，得到所需的氟化产物并再生 TEDA 2 。。
●○银催化醌衍生物的苄基化○●
最近，Lei 报道了一种简单而优雅的醇直接 α C−H 杂芳基化方法，这种简单的方案仅需要在可见光照射下的 Selectflu® 和 TFA 即刻进行。
作者展示了广泛的反应范围，适用于几种杂芳族底物，例如喹啉或苯并噻唑，雷的工作也为泰达2 的产生提供了新的机制。
这意味着成为所提出的，自由基链机制中的关键载体，电子顺磁共振 (EPR) 实验表明，用蓝色 LED 照射 Selectflu® 会产生 TEDA 2 。
通过 NF 键的均裂，所提出的反应机制从 TEDA 2 一代开始，它通过HAT与相应的醇反应，生成α-氧自由基。
后者与活化的杂芳烃反应生成，去质子化后得到中间体，最后，使用 Selectflu® 的 SET 提供所需的 α C−H 杂芳基化产物并再生 TEDA 2 。
先前的方案涉及，生成 α-氧代自由基，以及随后将其添加到杂芳族化合物中，由于自旋中心转移 (SCS) 过程以及随后的 H 2 O 消除，导致羟基的损失，值得注意的是，这个过程可以通过雷描述的氧化条件来避免。
泰达2 ，通过 Cu II催化剂和 Selectflor®之间的 SET 生成，随后泰达2 之间帽子戏法，和烷烃的CH键生成烷基自由基。
其通过SET与Cu III物质反应，从而再生Cu II催化剂并形成碳正离子，后者与乙腈反应生成中间体29，在邻近醇的亲核攻击后得到杂环产物30。
不幸的是，作者无法最终排除一条途径，因为ESI-MS 实验，检测到了两条途径的关键中间体。
2017 年，Pandey 描述了一种使用 Ru 激光催化剂，和 Select Flu® 通过可见光光氧化还原，催化实现芳烃胺化的新方法。
该方案允许含氮杂环化合物，与芳香系统交叉偶联，该范围显示出广泛的适用性，和良好的官能团耐受性，使胺化产品具有高选择性和良好的产率。
这种转化的机理建议涉及通过 Selectflu® 对激发的 Ru(bpy) 3 Cl 2 *进行首次氧化猝灭，生成 TEDA 2 。
后者通过 SET 与富电子芳烃反应，得到中间体34并再生 Ru(bpy) 3 Cl 2，从而关闭光氧化还原循环。
随后相应的氮杂环对34进行亲核攻击，产生自由基物质，其在与 TEDA 2 进行 HAT 后，产生所需的胺化芳烃36。
2015 年，Su 描述了使用 Selectflor® 作为 HAT 介体对未活化的 C sp 3 -H 键与羧酸进行铜催化酯化反应。
包括环烷烃在内的各种碳氢化合物以及带有苄基或烯丙基 C-H 键的底物均成功地与苯甲酸衍生物和三氯乙酸进行了酯化。
●○结论○●
通过这次审查，我们的目的是强调 TEDA 2 提供的多样化反应模式，及其在有机合成化学中的潜在应用。
虽然泰达2 ，主要用作 HAT 试剂，最近的报道表明，它还可以用作 XAT 或胺化试剂，以及选择性单电子氧化剂。
近日，有消息称泰达2 ，可以通过用蓝色 LED ，直接照射 Selectflu® ，通过 N−F 键的均裂，而产生，需要进一步研究才能充分了解这种反应性，因为 Selectflor® 在 300 nm 以上没有显示吸收带。
更好地理解这一过程，将有助于开发利用 TEDA 2 的多样化，反应性的新型无催化剂方法，这篇评论旨在介绍 TEDA 2 的化学原理，并进一步促进，对这种令人兴奋的分子的化学研究。
