五氟硫基碘代双环[1.1.1]戊烷的合成及转化

五氟硫基（SF₅-）由于具有高亲脂、高电负性及特殊的空间构型（八面体）等特性，在生物活性物质的创制中发挥重要作用。近几年，药物化学家已发现了一系列含有五氟硫基芳基（pentafluorosulfanylated aromatic, SF₅Ar-）结构的生物活性先导化合物（图1）。

双环[1.1.1]戊烷（BCP）被认为是对位双取代苯基的生物电子等排体，它可以显著改善药物分子的水溶性、亲脂性和代谢稳定性。因此近十年来已出现许多含有双环[1.1.1]戊烷（BCP）分子结构的生物活性化合物。基于以上两方面的考虑，卿凤翎研究员等认为含有五氟硫基双环[1.1.1]戊烷结构（SF₅BCP-）的分子将会在药物发现中得到应用（图2）。2022年，化学家Pitts和Cornlla已报道五氟硫基氯代双环[1.1.1]戊烷（SF₅-BCP-Cl）的合成，但由于C-Cl键的化学惰性，SF₅-BCP-Cl不能做为一种有效的五氟硫基双环[1.1.1]戊烷合成砌块（图2, Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202211892）。最近，卿凤翎团队在自己发展的制备五氟氯化硫（SF₅Cl）试剂（Angew. Chem. Int. Ed.2021, 60, 15217）及SF₅Cl 三组分反应（Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202208860）的研究基础上，实现了五氟硫基碘代双环[1.1.1]戊烷（SF₅-BCP-I）的合成，并利用该化合物作为五氟硫基双环[1.1.1]戊烷（SF₅BCP-）合成砌块制备了一系列含有五氟硫基双环[1.1.1]戊烷结构的有机化合物（图2）。

图2. 五氟硫基碘代双环[1.1.1]戊烷化合物的制备背景及策略

首先，作者发现五氟氯化硫、螺桨烷和二碘甲烷的三组份反应以72%的产率得到五氟硫基碘代双环[1.1.1]戊烷（SF₅-BCP-I）（1a）。五氟硫基碘代双环[1.1.1]戊烷（1a）是一种稳定的白色固体，其结构通过X-Ray得到确认（图3）。

图3. 五氟硫基碘代双环[1.1.1]戊烷(SF₅-BCP-I)的制备

图4. 五氟硫基碘代双环[1.1.1]戊烷(SF₅-BCP-I)与烯烃的反应

图5. 五氟硫基碘代双环[1.1.1]戊烷（SF₅-BCP-I）与炔烃的反应

图6. 五氟氯化硫、螺桨烷和二芳基二硫醚硫醚的三组份反应

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