在过去的十年中，磺酰氟化物引起了来自不同领域的大量研究兴趣，包括有机合成、材料科学、药物发现等。最近，硫磺(VI)氟化物交换法(SuFEx)已被Sharpless定义为新一代的点击化学试剂。特别是，它们独特的质子介导的反应-开关机制使磺酰氟化物在复杂的生物环境下具有良好的位点特异性靶向能力。事实上，在过去的几年中，人们对磺酰氟化物在化学生物学和药物发现的研究兴趣迅速增长。因此，开发新的、有效的合成方法来扩大可用的磺酰氟化物的范围具有重要意义。传统的通过与磺酰氯化物发生氟氯交换的合成路线往往由于其稳定性和有效性低而受到限制，而通过使用含FSO₂的试剂直接引入FSO₂基团代表了一种简洁和氧化还原的经济方法。已知的氟磺酰化试剂，如广泛使用的磺酰氟气体(SO₂F₂)和两种新开发的试剂(FDIT和AISF)，可视为“FSO₂”合成子的合成等价物。相比之下，氟磺酰化反应与氟磺酰自由基(FSO₂·)的氟磺酰化反应，到目前为止仍然是难以捉摸的(图1A)。基于此，福州大学廖赛虎课题组设想氟磺酰自由基(FSO₂·)是否可以很容易地产生和用于有机合成。特别是，可以预期会有一种与阳离子对应物(FSO₂⁺)有不同的反应性，这可能会带来克服磺酰氟合成中具有挑战性的问题的机会。因此，该团队报告了第一例烯烃的自由基氟磺酰化反应，相关成果发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。

首先，作者对反应条件进行了筛选，并进行了一系列控制实验，结果表明[Ir]催化剂、光照等对反应均是至关重要的。

得到最佳反应条件后，作者对反应底物进行了考察，对各类官能团都显示出了很好的兼容性，特别的是，脂肪族烯烃也能很好的参与反应，并得到相应的目标产物。

此外，作者也对二取代、三取代以及环状烯烃类底物进行了拓展，均显示出了较好的兼容性。在最佳反应条件下，一系列具有复杂结构的天然产物也能以高收率得到目标产物。

接下来，作者对反应机理进行了探讨，当在标准条件下，加入2.0当量自由基捕获剂TEMPO时，反应被完全抑制。[图2A，等式 (1)]。在标准反应条件下，进行了自由基时钟实验，得到开环产物7，产率为41%，表明C=C双键初始加入自由基，然后是三元环开环[Eq]。 (2)]。作者还对FSO₂·进行了DFT计算，并将其性质与已知的三氟甲基磺酰自由基(CF₃SO₂·)进行了比较。FSO₂·不仅有更平面的构象，而且更正电性的硫中心(NPA电性1.930 vs 1.579，通过键轨道分析)（图2b），符合氟的强电负性和氯的高度亲电性从而导致氯副产物的形成。

基于以上结果，作者提出了一种可能的反应途径。从激发态的催化剂向氯磺酰氟发生单电子转移产生氟磺酰自由基，该自由基迅速加入烯烃的C=C双键，形成关键中间体Int-1。该自由基中间体可以进攻FSO2Cl，产生Int-2，这与自由基时钟实验中氯化产物7的形成相一致[Eq (2)]，然后Int-2失去HCl，得到所需的产物3。或者，通过IrIV(C)将Int-1氧化为Int-1‘的氧化还原途径，然后进行脱质子化，也可能在一定程度上参与其中。

总之，福州大学廖赛虎课题组发展了第一例烯烃的自由基氟磺酰化反应。它对C=C双键的反应活性使合成烯基磺酰氟化物的通用和简便的方法成为可能。特别是，这种自由基氟磺酰化方法可以方便地获得多取代乙烯基磺酰氟化物，通过已知的与ESF的交叉偶联方法来合成这是具有挑战性的。

DOI：10.1002/anie.202012229