（一）、三氟甲基化反应研究方面获得重要进展

含有三氟甲基官能团的芳香杂环化合物通常具有很好的药理活性而备受关注，然而，如何温和、高效地实现芳香杂环化合物的三氟甲基化一直是合成化学上的一大挑战。三氟甲基芳基锍盐基本上都是用于亲电三氟甲基化反应，自上个世纪70年代锍盐被首次合成以来，从未有人研究过它们的氧化性能。

上海有机所有机氟化学院重点实验室的的肖吉昌研究小组发现，三氟甲基二苯基锍盐可以被Fe、Pd(PPh₃)₄、Zn、Ag、CuI或Cu等还原。其中，三氟甲基二苯基锍盐被铜粉还原生成的CuCF₃，是具有很强三氟甲基化能力的活泼中间体。该中间体可以与ArI反应，得到偶联产物ArCF₃。该方法适用于各种类型的杂环底物，能以几乎定量的产率得到目标产物。这部分工作已在Angew. Chem. Int. Ed.上发表 (Angew. Chem. Int. Ed.2011, 50, 1896-1900)，并被选为 hot paper；Synfacts也进行了评述(Synfacts, 2011, 5, 546)。

另外，三氟甲基二苯基锍盐还可以被无机还原剂还原产生三氟甲基自由基(CF₃)。[Ph₂SCF₃]⁺[OTf]^-被雕白粉和保险粉等还原后产生的CF₃，可以与末端芳基烯烃加成，生成苄基自由基中间体，然后经空气中的氧气氧化，得到羰基三氟甲基化产物 (Chem. Commun.2011, DOI:10.1039/C1CC11765C)。

   这些研究工作获得了国家自然科学基金委、中国科学院和上海市科委的资助。

   (二）、铜催化的芳基、烯基硼酸三氟甲基化反应

将三氟甲基官能团引入药物分子和农药分子等生物活性分子可以带来很多意想不到的生物活性和代谢特性。芳烃的三氟甲基化方法早有报道，但经常需要当量的铜或催化剂用量较高的钯作为催化剂，温和条件下过渡金属催化的芳烃的三氟甲基化方法仅有为数不多的报导。中国科学院上海有机所有机氟化学重点实验室沈其龙小组发现利用亲电三氟甲基试剂Togni试剂与芳基、烯基硼酸化合物的反应只需要10-20 mol%铜和1,10-菲罗啉就能实现温和条件下的三氟甲基化方法。该反应操作简便、条件温和、催化剂当量低，底物普适性广泛(Org. Lett. 2011, 13, 2342)。此方法对于药物、农药等生物活性物质及其类似物的晚期结构修饰具有潜在的应用前景。该文章发表后，引起了较多的关注。该文是 2011年4月Org. Lett.杂志下载最多的文章之一。Synfact以Synstory的方式对我们的工作做了评述（Synfacts, 2011, 7, 764）。

（三）、基于“负氟效应”研究的新型氟烷基化和二氟卡宾化学

针对含氟分子的高效合成方法的研究，上海有机所有机氟化学院重点实验室的胡金波研究小组继续紧紧围绕α-含氟碳负离子（α-fluoro carbanion）这一研究主题，细致研究了含氟碳负离子参与的氟烷基化反应的相关规律，并在以往提出“负氟效应”的基础上，系统研究了氟取代效应、相邻非氟基团的影响、主族金属阳离子的影响、过渡金属的影响、含氟卡宾的形成及反应等5个方面（见下图）。

这些对含氟碳-碳键形成（即C_F-C键形成，或称为亲核氟烷基化）过程基本规律的深入研究，促进了对合成含氟生物活性物质有重要价值的合成方法学的不断发展。这些基础研究工作大大加深了我们对亲核氟烷基化反应的理解，催生了一系列具有重要应用价值的新型氟化试剂及相关反应的诞生。对于这方面的工作进展，我们在2011年度受邀分别在Synlet杂志（Account文章：Synlet 2011, 770-782，）和Topics in Current Chemistry 308专辑上（pp 25-44）作了系统阐述和介绍。

在过去很长的时间里，人们对α-含氟碳负离子中的金属阳离子对反应的影响都忽视了，一般认为最多只是细微的影响。在2010年的研究中，我们通过很仔细地对不同碱金属离子的筛选后发现，金属阳离子在立体选择性亲核氟烷基化反应中，有时起着决定性的作用（见Chem. Eur. J., 2010, 16, 11443）。

在掌握了金属阳离子对亲核氟烷基化反应的影响之后，我们进一步研究发现，在某些情况下，金属阳离子只有与氟原子取代一起发挥作用，才能促进碳-碳键的高效形成（Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 2588-2592；见下图）。

通过对这一规律的了解，我们纠正了日本科学家在2010年发表在Angew. Chem.上的断言“不管用什么反应条件，二苯磺酰基一氟甲烷（FBSM）都不会与苯甲醛发生加成反应”。我们发现，只要用锂离子作为金属阳离子，以二氯甲烷作为溶剂，在低温下反应并以三氟醋酸淬灭，就能够以优秀的产率得到与醛的加成产物。

我们基于对含氟碳负离子化学的理解，刻意利用α-含氟碳负离子容易发生α-消除这一特点，在2011年发展了两种新型、高效的二氟卡宾试剂。

（1）(一氯二氟甲基)三甲基硅烷（TMSCF₂Cl）在氯离子催化下对烯烃和炔烃可以实现高效的偕-二氟环丙烷化反应或者偕-二氟环丙烯化反应（Chem. Commun. 2011, 47, 2411-2413）。

（2）三氟甲基三甲基硅烷（TMSCF₃）在碘化钠（NaI）引发下对烯烃和炔烃可以实现高效的偕-二氟环丙烷化反应或者偕-二氟环丙烯化反应（见Angew. Chem. Int. Ed. 2011, 50, 7153-7157.）