开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、课题背景
1896年Swarts等有关一氟乙酸乙酯的合成揭开了有机氟化学的序幕。据统计，目前20%的医药和30%的农药中至少含有一个氟原子。就有机氟化学学科而言，它已经成为有机化学的共同规律，又以碳氟键的特点丰富和发展了有机化学。近年来，生物医学研究、治疗和诊断对含氟有机化合物的需求及金属有机化学在含氟有机化合物合成中的广泛应用使有机氟化学学科处于发展的黄金时期[1-4]。
药物分子在体内的分布方式主要分为：主动运输和简单扩散，其中主动运输需要消耗能量，这主要取决于分子对细胞膜渗透能力。从表格中可以发现，三氟甲硫基为含氟基团中最具脂溶性的基团之一，引入三氟甲硫基团可以显著改善分子的脂溶性，所以在药物分子中引入三氟甲硫基后可以促进分子在体内的吸收与分布，从而提高药物药效。此外，三氟甲硫基具有很强的吸电子能力，可以降低分子的电子云密度，进而提高药物分子的稳定性。同时三氟甲硫基可以被进一步氧化为亚砜或砜，这些化合物又是潜在的三氟甲基化试剂[5-7]。
表1：三氟甲硫基团与其它基团的脂溶性对比表
|
X |
F |
SO2CF3 |
CH3 |
Cl |
CF3 |
OCF3 |
SCF3 |
SF5 |
t-Bu |
|
pi; |
0.14 |
0.55 |
0.56 |
0.71 |
0.88 |
1.04 |
1.44 |
1.23 |
1.68 |
基于以上这些，三氟甲硫基引起了人们巨大的兴趣。抗癌药索拉非尼(Sorafenib tosylate)、抗抑郁药氟西汀(Fluoxetine)、新型植物广谱杀菌剂肟菌酯(Trifloxystrobin)和液晶显示屏典型材料ZLI-2857等都含有三氟甲基。因此，含有三氟甲基的有机物在医药、农药及液晶材料的合成中具有广泛的应用价值[8-9]，如图所示：
图1：含三氟甲硫基团的化合物结构图
二、已有三氟甲硫基引入的方法
根据三氟甲硫基的不同切断方法，我们可以将分子中引入三氟甲硫基的方法分为间接法和直接法。早期合成三氟甲硫基的方法大部分属于间接法，间接法的切断有两种方式：一种是C-F键切断，即预先制备相应的氯或溴卤代物，再以SbF3、HgF2或HF为氟源进行氟卤交换，被称为“氟卤交换法”[10]；另一种是C-S键切断，该方法在合成三氟甲硫基之前预先制备相应的含硫底物，如硫醇、硫酚、二硫醚、硫氰基底物等。然后再用三氟甲基化试剂对底物进行三氟甲基化得到相应的三氟甲硫基团。
图2：引入三氟甲硫基团的切断路径
间接法在早期为人们引入三氟甲硫基团提供了方法并取得了一些成果，然而间接法都需要预先制备一个前体，这对在复杂的分子中引入基团是难以实现的，此外氟卤交换法需用到一些剧毒的氟化试剂，这也不符合绿色化学的要求。因此发展直接的、高效的、绿色的三氟甲硫化方法成为近几年来的研究趋势。根据反应时三氟甲硫基团在反应历程中扮演的角色，我们可以将这些三氟甲硫源分为亲核型、亲电型和自由基型（单电子转移型）[11-12]。
三、课题的提出
通过直接法引入三氟甲硫基团的研究中，目前已发展了亲电和亲核的三氟甲硫化反应，然而这些方法中仍然存在一些问题：诸如三氟甲硫试剂制备昂贵、需要用到当量级金属试剂、反应条件不温和、使用有机溶剂以及操作繁琐等，因此难以满足大规模应用。
最近吕龙和沈其龙课题组先后报道了具有砜基结构的一氟甲硫试剂和二氟甲硫试剂，在极为温和的条件下就可以实现苯基硼酸的二氟甲硫化[13]；南开大学汤平平课题组也于2017年报道了具有砜基结构的三氟甲氧试剂，并在DBDMH作用下实现了对烯烃结构不对称三氟甲氧和溴加成[14]。基于此，我们猜想具有砜基结构的三氟甲硫分子可能是一个良好的三氟甲硫化试剂。值得提出的是，在我们开展本课题工作的过程中，山东大学的徐政虎课题组报道了苯砜基三氟甲硫对烯烃的加成反应，该反应进一步表明了苯砜基三氟甲硫是一个具有潜力的三氟甲硫化试剂[15]。
此外，光诱导的催化有机化学反应由于其绿色环保等独特的优势，近些年在有机合成方法学的研究中应用越来越广泛。基于前期的工作，本课题的设计思路是利用光催化在分子中高效地引入SCF3基团。
我们设计合成了具有砜基结构的三氟甲硫试剂，并基于此试剂为三氟甲硫源开发了在分子中引入SCF3的新方法。
图3：具有砜基结构的三氟甲硫试剂合成路线
参考文献：
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[12] RASMUSSON G H，BROWN R D，ARTH G E.Photo-catalyzed reaction of trifluoromethyl iodide with steroidal dienones［J］．J Org Chem,1975,40 ( 6) : 672-675．
[13] Churlmin S, Nosang P, Yungsik J, et al. 3-aryl-3-methyl-quinoline-2,4-diones, preparation method thereof and pharmaceutical composition containing same:, EP 1650190 A1[P]. 2006.
[14] Asymmetric trifluoromethoxylation with new reagent[J]. Science Foundation in China, 2017(2).
[15] Shuai Huang,Nuligonda Thirupathi,Chen-Ho Tung,Zhenghu Xu,Copper-Catalyzed Oxidative Trifunctionalization of Olefins: An Access to Functionalized beta;-Keto Thiosulfones [J].J. Org. Chem., 2018, 83 (16), pp 9449–9455
开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）
一、课题背景
1896年Swarts等有关一氟乙酸乙酯的合成揭开了有机氟化学的序幕。据统计，目前20%的医药和30%的农药中至少含有一个氟原子。就有机氟化学学科而言，它已经成为有机化学的共同规律，又以碳氟键的特点丰富和发展了有机化学。近年来，生物医学研究、治疗和诊断对含氟有机化合物的需求及金属有机化学在含氟有机化合物合成中的广泛应用使有机氟化学学科处于发展的黄金时期[1-4]。
药物分子在体内的分布方式主要分为：主动运输和简单扩散，其中主动运输需要消耗能量，这主要取决于分子对细胞膜渗透能力。从表格中可以发现，三氟甲硫基为含氟基团中最具脂溶性的基团之一，引入三氟甲硫基团可以显著改善分子的脂溶性，所以在药物分子中引入三氟甲硫基后可以促进分子在体内的吸收与分布，从而提高药物药效。此外，三氟甲硫基具有很强的吸电子能力，可以降低分子的电子云密度，进而提高药物分子的稳定性。同时三氟甲硫基可以被进一步氧化为亚砜或砜，这些化合物又是潜在的三氟甲基化试剂[5-7]。
表1：三氟甲硫基团与其它基团的脂溶性对比表
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