三氟甲基是氟化学中相当重要的一个含氟官能团。近半个世纪以来，关于三氟甲基化试剂和反应的研究一直是氟化学研究的前言和热点。中国科学院上海有机化学研究所有机氟化学院重点实验室的卿凤翎课题组多年来一直从事三氟甲基化反应的研究工作。他们首次提出了“氧化三氟甲基化反应”的新概念（J. Am. Chem. Soc. 2010, 132, 7262）。该类反应突破了传统三氟甲基化反应中底物的限制，为含三氟甲基和其他氟烷基化合物的合成开辟了一个新的方向（Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1513）。最近，该课题组在开发新型三氟甲基化试剂方面也取得了重要进展。

虽然目前已经发展了多种较为成熟的三氟甲基化试剂，但是这些试剂也存在各种问题：例如Togni试剂和Umemoto 试剂合成复杂、价格昂贵；三氟碘甲烷是一种不易操作的气体；TMSCF₃和CF₃SO₂Na相对价格便宜，但是对于大规模的工业应用成本还是过高。所以寻找更加廉价，容易操作的三氟甲基源一直是有机氟化学家们关心的话题。该课题组在他们光诱导氟烷基化反应研究（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 1479）的基础上，独辟蹊径利用光氧化还原的策略开发了两类廉价易得的试剂作为新型的三氟甲基化试剂。

三氟乙酸（TFA）及其衍生物价格低廉、易于操作，是理想的三氟甲基化试剂。但是由于三氟甲基具有强吸电子性，使得三氟乙酸具有很高的氧化电势（> +2.24 V），导致TFA很难发生氧化脱羧。传统的三氟乙酸脱羧方法反应条件苛刻且底物普适性差。该课题组将三氟乙酸与五氟碘苯混合生成三氟乙酸基五氟碘苯（FPIFA）。该高价碘试剂FPIFA在光氧化还原的条件下脱羧产生三氟甲基自由基，和一系列芳（杂）环反应，得到芳基C─H键三氟甲基化产物 (ACS Cat. 2018, 8, 2839)。该反应可以放大到克量级，且高价碘试剂还可以回收重复利用。该课题组杨斌博士为本论文的第一作者。

三氟甲烷磺酸酐（Tf₂O）是有机合成中一类重要的原料，常用于各种亲核试剂（O, N）的三氟甲磺酰化反应。而将其开发为一种自由基三氟甲基化试剂还鲜有报道。该课题组利用吡啶原位亲核活化Tf₂O，在可见光催化氧化还原条件下实现了一系列芳环、芳杂环底物的三氟甲基化反应；同时也实现了非末端炔的trifluoromethylation-triflylation双官能团化反应，将Tf₂O中的三氟甲基和三氟甲磺酸根阴离子充分利用，具有很好的原子经济性 (Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 6926)。这份工作由该课题组硕士生欧阳瑶完成。

上述研究工作得到国家自然科学基金委、中国科学院战略性先导科技专项和中科院青年创新促进会的大力支持。