近日，Nature子刊Nature Communications（自然-通讯）发表了我校材料科学与工程学院新一代物质转化研究所宋秋玲课题组的重要研究成果：Difluorocarbene enables to access 2-fluoroindoles fromortho-vinylanilines（DOI:10.1038/s41467-021-25313-z）。该论文的第一作者是我校材料科学与工程学院2020级博士生苏建科，通讯作者为材料科学与工程学院宋秋玲教授，我校为该论文的第一通讯单位。
Nature Communications（影响因子为14.919）是自然出版集团（Nature Publishing Group）发行的第一本完全线上的《自然》系列期刊，其内容涉及自然科学中的所有领域，旨在发表代表某一领域重大进展的研究论文，是国际上公认的顶级综合性期刊。
2-氟吲哚作为一种重要的结构骨架，广泛存在于多种生物活性分子和一些药物中。尽管2-氟吲哚衍生物具有重要的应用价值，但其高效的合成缺乏实际的合成方法。因此，发展一种直接合成2-氟吲哚类化合物的方法是目前的研究热点和难点。
基于目前研究现状，宋秋玲教授课题组结合之前对于二氟卡宾的研究工作，设想利用三级胺的孤对电子捕获二氟卡宾之后形成一个高度活性的二氟季铵盐，并在分子内引入一个α，β-不饱和体系，实现分子内的串联反应。基于上述设想，该课题组报道了一种高效的2-氟吲哚合成方法，能够以高收率和高的化学选择性得到各种2-氟吲哚类化合物。该策略并非直接从吲哚骨架出发，直接通过一步构建吲哚骨架，从易制得得底物邻乙烯基苯胺和二氟卡宾出发，通过开发一种全新的[4+1]环化合成吲哚的策略，并能一步将二氟试剂中的氟原子引入到吲哚的2号位，实现高效构建2-氟吲哚类化合物。在该化合物的应用上，能够从合成产物利用转化合成各种有价值的药物活性分子，与以前的报道相比显示出显著的合成优势，充分说明了该反应的应用价值。机理研究表明，该反应经历了二氟卡宾捕获和分子内Michael加成反应，随后发生Csp3-F键断裂，最终得到目标产物。
总之，本研究发展了一种能在底物易得，操作简单，条件温和的条件下高效合成2-氟吲哚类化合物的方法。并以广泛的底物范围和优良的官能团耐受性，对药物和天然产物进行后期修饰，这将是2-氟吲哚类化合物的开创性合成，在后期的天然产物和药物活性分子的后期修饰以及一些药物分子的关键中间体的合成上更加展示了其潜在的应用价值。这些发现将对氟化学、卡宾化学以及药物化学等研究领域产生广泛的应用。
上述研究工作得到国家自然科学基金和华侨大学研究生创新基金的大力支持。此外，研究生胡新原、黄华、郭玉等参与了本研究工作。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-021-25313-z
