磺酰氟类化合物在有机合成、化学生物学、药物开发等方面都有着非常重要的应用（图1A），特别是自2014年Sharpless团队提出了基于六价硫氟交换反应（SuFEx）的新一代点击化学之后，这类化合物及其衍生物再次得到了学术界和产业界的广泛关注（Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 9430）。近些年，在化学生物学和药物开发等领域，大量研究表明磺酰氟基团（-SO₂F）的引入，不仅有可能增强分子的生物活性，还可能赋予分子新的活性和功能。但是，相对于磺酰氟和氟磺酸酯类化合物，氟磺酰胺类分子的活性研究还较少，这在很大程度上，受限于相应的合成方法发展的滞后（Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 2605）。

近期，廖赛虎教授课题组在前期氟磺酰基自由基试剂开发及自由基氟磺酰化反应研究（Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 3956; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 22035; Angew. Chem. Int. Ed. 2021, 60, 27271; Nat. Commun. 2022, 13, 3370; Angew. Chem. Int. Ed. 2022, 61, e202207684 etc.）的基础之上，报道了一种新型、稳定的固体氟磺酰胺基自由基试剂：N-氟磺酰胺基吡啶盐（FSAP），并在光氧化还原催化的条件下成功实现了氟磺酰胺基自由基参与的（杂）芳烃的C-H自由基氟磺酰胺化、烯烃自由基双官能团化、自由基远端迁移、自由基环化、自由基-极性交叉等反应，为磺酰胺类化合物的多样化、模块化合成提供了基础（图1B）。

 条件筛选

作者以苯并呋喃（1aa）为模型底物，以N-氟磺酰胺基吡啶盐（FSAP）为氟磺酰胺基自由基前体，对反应的可行性进行了探索（图2）。通过一系列条件优化，最终反应在1mol% fac-Ir(ppy)₃的催化下，通过蓝色LED照射，能以95%的产率得到目标胺化产物3aa。有机小分子光催化剂4CzIPN也同样适用于该反应（Entry 6）。对照实验表明反应需要光催化剂和可见光的同时参与。

（杂）芳烃的自由基氟磺酰胺化

    在最佳反应条件下，作者探索了一系列杂芳烃（如：苯并呋喃、苯并噻吩、吲哚、呋喃、噻吩、吡咯、喹喔啉酮、三嗪酮等）以及简单芳烃（如：苯、取代苯、萘等）的C-H氟磺酰胺化反应；另外，该方法还可以用于生物活性分子的直接C-H氟磺酰胺化反应，反应均具有优异的区域选择性和良好的收率（图3）。  

烯烃的氟磺酰胺化反应及产物的衍生转化

    为进一步考察该自由基试剂FSAP的实用性和可拓展性，作者进一步探索了氟磺酰胺基自由基参与的烯烃双官能化、自由基远端迁移、自由基环化、自由基-极性交叉等反应（图4A）。结果表明，这一系列基于烯烃和炔烃的反应均能很好地进行，并表现出较好的反应性和选择性。另外，氟磺酰胺类产物可以通过硫氟交换反应进一步转化为氨基磺酸酯和硫酰胺类化合物，还可以在碱性条件下脱除氟磺酰基团，得到（杂）芳烃形式上C-H甲胺化的产物（图4B和4C）。

机理研究

   作者通过自由基捕获和自由基钟实验表明反应中有N-甲基氟磺酰胺基自由基的生成，反应历程涉及关键的自由基加成等步骤，并提出了可能的反应路径（图5）。

综上所述，廖赛虎教授课题组开发了一种新型氟磺酰胺基自由基试剂：N-氟磺胺基吡啶盐（FSAP）。该自由基可以在温和的、光氧化还原催化条件下实现众多的自由基转化，包括：（杂）芳烃的C-H氟磺酰胺化反应、烯烃的1，2-双官能化、远端自由基迁移反应、自由基环化和自由基-极性交叉反应等。鉴于FSAP的高效反应性及氟磺酰胺类化合物的重要性，相信该自由基氟磺酰胺化试剂以及氟磺酰胺类化合物在未来会得到更多的关注及应用。