含氟化合物作为一类重要的有机化合物，在医药、农药以及材料等领域具有广泛的应用。如何高效、高选择性地构建碳-氟键成为近年来有机化学的研究热点之一。β-氟代羰基化合物是一类重要的含氟砌块或活性药物分子中的核心骨架。在羰基化合物的β位引入氟原子来代替氢原子可以大大提高分子母体在酶代谢(如脂肪酶的分解代谢)过程中的稳定性。同时β位氟原子的存在可以降低α位氢原子的pKa，使化合物易于发生烯醇化，从而更好地与反应位点结合。此外，β-氟代羰基化合物可以作为消旋酶、TYK2激酶的抑制剂，而且具有抗HIV的活性。但目前有关β-氟代羰基化合物合成的报道很少。

　　中国科学院上海有机化学研究所的刘国生团队长期致力于烯烃的选择性双官能化反应的研究。最近，他们发展了钯协同催化烯烃的亲电活化的新策略，成功实现了简单烯烃(尤其是多取代烯烃)的氧化羰基化反应(Angew. Chem. Int. Ed.,2016,55, 13843)。该反应首先通过路易斯酸活化的三价碘试剂(PIDA)与烯烃反应，形成活泼的碘鎓中间体并与钯催化剂发生选择性的开环反应(类似于烷基碘化物的氧化加成)，得到含有三价碘结构的烷基钯中间体;随后通过烷基钯的插羰和三价碘中心的还原消除得到烯烃双键的加成产物。在这一策略的基础上，该团队报道了钯催化非活化烯烃的分子间氟羰基化反应，在钯催化剂和三价碘氟试剂(ArIF2)的协同参与下，以三氟化硼乙醚作为活化试剂，成功实现了多种β-氟代羰基化合物的高效合成。

　　近年来，三价碘的氟试剂作为一种高活性的亲电氟化试剂，逐渐用于烯烃的氟化反应，如烯烃的氟氧化、氟胺化、双氟化反应等。这些反应大多经历相同的反应历程：首先是烯烃与亲电的三价碘氟试剂相互作用生成中间体int.I，然后发生两次SN2亲核取代反应，最后得到氟代产物和相应的碘代芳香烃 (a)。但是这类SN2亲核取代反应途径促成的氟化反应类型非常有限。

　　受以往工作的启发，作者设想利用三价碘的氟试剂与烯烃相互作用形成中间体int.I，随后可以与钯催化剂发生开环反应，得到中间体int.II，同时生成碳-钯键。形成的碳-钯键可以进一步实现多种转化，极大地拓展了亲电氟化反应的类型 (b)。作者对这一设想展开了研究，通过对钯催化剂、氟化试剂以及添加剂等反应条件进行考察，最终发现室温条件下，在1 atm的CO氛围中以PdCl2作为催化剂，BF3•Et2O作为活化试剂，Me4NOAc作为添加剂反应在溶剂乙腈中以优秀的收率和高区域选择性得到目标产物。为了便于后续分离，作者将粗产物氟代酰氟和酸酐在MeOH/TMSCHN2的条件下，转化为相应的β-氟代羧酸酯。

　　得到最佳反应条件后，作者对底物的适用范围进行了考察。实验结果表明，所有脂肪族的末端烯烃都可以有效地参与反应，以中等至良好的收率得到相应的目标产物。一系列的官能团如酰亚胺(3a-3b)、磷酸酯(3g)、卤素(3h)、醚(3i)、酯(3k-3m)、磺酰胺(3j)、氰基(3n)、硝基(3o)等在反应中都可以得到很好的兼容。这些反应都表现出非常好的区域选择性，可以将氟原子和羰基官能团选择性地引入末端烯烃的两端。此外，含有杂环的底物，例如吲哚(3s)、香豆素(3t)、甾体(3u)和糖类(3v)等复杂分子均可以很好地参与反应。

　　反应中得到的酰氟和酸酐也可以进一步转化得到相应的羧酸或者酰胺。反应完成后，使用含水的溶剂淬灭反应，直接柱层析分离就可以得到β-氟代的羧酸(4a-4e)。反应结束后加入不同的伯胺如脂肪胺或者苯胺，均可以顺利地将酰氟或者酸酐的产物转化为β-氟代酰胺，产率中等至良好(4f-4i)。

　　随后作者利用氘代底物1w-d1和1x-d1对反应的立体化学进行了研究，结果发现氟原子和钯催化剂均反式加成到烯烃的两端，与预期的立体化学相反。结合立体化学的结果，他们提出了可能的反应途径：三价碘氟试剂在BF3•Et2O的活化下与烯烃配位形成int.I，随后发生钯物种开环并插羰得到int.IV，羰基上的氧可以优先作为分子内的亲核试剂发生SN2亲核进攻得到中间体int.VII。最后体系中的氟离子发生第三次SN2亲核进攻得到反式加成的产物。