南京工业大学化学与分子工程学院冯超团队在高活性含氟合成砌块领域取得重要进展。该团队近日报道了一种无需过渡金属参与、温和可控的二氟烯酮生成新策略，并系统研究了其重排、环加成及插入反应，成功构建了一系列结构多样的多官能化含氟小分子。研究成果以"Unlocking the Reactivity of Difluoroketene and Its Synthetic Applications"为题发表在国际顶级综合性学术期刊Nature Communications上。

由于氟原子具有小半径和高电负性的特殊性质，含氟化合物通常表现出与非氟代类似物不同的物理化学及生物特性，在功能材料、药物、农药及PET成像等领域发挥着重要作用。然而，天然含氟有机物极为稀少，其制备高度依赖人工合成，因此，开发新型含氟合成砌块，实现含氟结构的高效实用制备，不仅具有重要的理论研究价值，也展现出广阔的应用前景。

“二氟烯酮是一种高活性的含氟有机小分子，理论上可作为合成砌块用于多样化的含氟结构合成，但由于其结构高度不稳定，如何在温和条件下实现其可控生成并用于后续转化，一直是有机氟化学领域的一个长期难题。”论文共同第一作者、南京工业大学博士研究生奚胜介绍道。

针对这一挑战，研究团队创新性地设计了一种全新的烯酮生成策略：以二氟溴乙酰硅烷为前体，在氟化钾或碳酸铯的温和活化条件下，通过脱硅基β-消除过程实现二氟烯酮的可控原位产生。基于这一策略，研究团队成功实现了二氟烯酮与烯丙基叔胺的Belluš-Claisen重排反应，高效合成了一系列结构多样的α-烯丙基-α,α-二氟酰胺类化合物。此外，二氟烯酮还可与亚胺发生[2+2]和[4+2]环加成反应，以及与醇、胺、硫醇等亲核试剂的插入反应，成功对薄荷醇、孕烯醇酮、美金刚等多种天然产物和药物分子进行了后期二氟乙酰化修饰。  

 该方法展现了优异的底物适用性和官能团兼容性。在烯丙基胺底物拓展中，不同取代模式的烯丙基胺均可顺利反应。对于亚胺底物，芳基、杂芳基、烯基、炔基、烷基醛衍生的亚胺以及酮亚胺均能高效参与[2+2]环加成反应。此外，所得α,α-二氟酰胺和α,α-二氟-β-内酰胺可便捷地进一步转化为多种高附加值结构。

      “这项研究不仅建立了一种温和可控的二氟烯酮生成新方法，更重要的是系统展示了二氟烯酮在有机合成中的应用价值和潜力，为含氟功能分子的精准构建提供了新策略。”共同第一作者、南京工业大学硕士研究生傅莉莹补充道。

据悉，冯超团队长期致力于有机氟化学和可见光催化领域的研究，此前已在相关方向取得系列重要进展（Nat. Commun. 2026, 17, 1547; CCS Chem. 2026, 8, 453；Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202518782; Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 64, e202509664; Chin. Chem. Lett. 2025, 36, 110213; Angew. Chem. Int. Ed. 2024, 63, e202407928; Angew. Chem. Int. Ed. 2023, 62, e202310671; Chem 2022, 8, 2245; Nat. Commun. 2022, 13, 5938; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 20237; Angew. Chem. Int. Ed. 2020, 59, 5242; Angew. Chem. Int. Ed. 2019, 58, 3918; Nat. Commun. 2019, 10, 4367）。此项研究为高活性含氟中间体的可控生成与应用开辟了新途径。

论文DOI：10.1038/s41467-026-71202-8

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-026-71202-8

作者：张弛；审核：周辉