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不飽和鍵的較高的反應性與原子經濟性（一次反應可以構造兩個新的σ鍵）使得π體系的區域選擇性雙官能團化反應受到關注。小分子催化劑的介入大大豐富這一領域，減輕了傳統反應性的限制，顯著提升效率。在簡單烯烴親核/親電反應物的位點選擇性上的持續創新證明了這一策略的成功，并激發了科學家們對雙烯等更大π體系的興趣。

由于在功能性小分子中氟無處不在，而且此前I(I)/I(III)催化的[1,n]-二氟化反應僅限于n=3，因此作者希望實現雙烯的直接1,4-二氟化反應。這一根本性的進展不僅將擴大現有的氟化反應范圍，還將促進現代藥物化學的發展。為了使反應效果更佳，-CF₃取代1,3-雙烯被認為是有前途的底物。反應得到的1,4-二氟化產物的一個吸引人的特征是穩定的叔氟，其中C(sp³)-CF₃取代基對其穩定做出了突出貢獻。結合之前的經驗，該反應將采取分步機理進行。在由I(I)/I(III)催化的二氟化條件下，原位生成的ArIF₂將活化雙烯(I)中空間位阻較小的末端烯烴。烯丙基/芐基對碳正離子的穩定作用將抵消-CF₃基團的I_π效應。熱力學上有利的E-雙鍵的形成和親核試劑對碘離子中間體的取代將同時發生得到產物(IV)。從機理角度考慮，其它親核試劑同樣可以完成最后一步取代反應，因此該反應還可以得到δ-氟醇和對應的胺衍生物。

圖1. 研究背景及反應機理（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

隨后，作者以雙烯1a為模型底物進行條件篩選。首先，作者以CHCl₃為溶劑，在胺?HF絡合物和Selectfluor?的存在下篩選了芳基碘化物催化劑，并發現5 (p-H)作為催化劑時效果最佳。最終，作者確定添加5 (20 mol%)和胺:HF的比例為1:7.5時效果最佳，可以92%的收率得到2a，且1,4-產物與1,2-產物的比例>20:1。作者還發現增加或減少胺與HF的比例對反應結果影響不大，Selectfluor?替代Oxone?或m-CPBA導致收率降低。

圖2. 條件篩選（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

為了研究二烯構型對結果的影響，并確定烯烴部分的立體收斂性，作者將E-1a和Z-1a分別在催化條件下反應。作者發現在所有情況下，E-烯烴2a的收率在89-94%之間（為了操作簡單，作者使用E/Z混合物進行底物范圍研究）。用-H和-Me代替-CF₃的對照實驗并不成功，可以體現-CF₃起到的活化作用。

圖3. Z、E-構型的探索（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

在確定最佳反應條件后，作者進行了底物拓展。反應可以兼容多種鹵代芳基(2b-2f)，產率范圍為70-90%。含吸電子基團p-CF₃的2h產率為76%，而含給電子基團p-Me的2i的產率為41%。未取代芳環的2j收率為74%。硝基、酯基、氰基等官能團(2k-2r)同樣適用于該反應，收率高達52-91%，且得到的均為單一的E-構型產物。另外，該反應同樣適用于非芳香族二烯:環己基衍生物對應的產物2s收率為54%。最后，作者利用苯酞酰亞胺衍生物2t(收率為90%)得到了單晶結構，不僅展示了相關基團的位置關系，還證實了產物單一的E-構型結構。

圖4. 2t的X-射線晶體結構圖（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

圖5. 底物拓展一（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

為了合理解釋反應的區域選擇性，并證明反應過程中陽離子中間體的存在，作者對上圖中所選底物的本位¹³C-NMR位移與log₁₀(1,4-/1,2-區域選擇性)作圖，揭示了取代基的電子性質與實驗觀察到的區域選擇性之間的關系：有更多富電子芳基取代基使芐基陽離子穩定的底物顯示出更好的1,4-區域選擇性。這支持了圖1所描述的機理。

圖6. 區域選擇性的影響因素（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

為了進一步擴展該方法適用范圍，作者引入了其它親核試劑以直接獲得高度修飾的1,4-雙官能團化產物。受到Ritter反應與高價碘催化相容性的啟發，作者選擇腈作為反應的另一部分。乙腈對應的1,4-氨基氟化產物3a(65%)的形成。證明了這一想法的成功。3b (Et)、3c (i-Pr)、3d (t-Bu)、3e(-Ph)和3f (-CD₃)的收率高達71%。羧酸同樣可以實現雙烯的區域選擇性1,4-氧氟化。3g-k最高以72%的收率得到產物。盡管產率一般，但醇甚至是水也可參與反應，這大大拓寬了反應的適用范圍。

圖7. 底物拓展二（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）

在不損失催化效率(85%收率)的情況下，反應規模可被擴大到3 mmol。為了證明反應的應用價值，作者進行了進一步衍生化反應。在回流CH₂Cl₂的過程中用溴處理2a，可生成烯丙基溴4a(收率61%)。2a的烯烴部分經過臭氧化反應后還原可以58%的收率得到4b；也可在m-CPBA作用下得到4c。化合物3h經過皂化反應和Appel反應可得烯丙基溴化物4d (兩步收率98%)。3r經過Pinnick氧化可生成α,β-不飽和羧酸(收率98%)。綜上，該反應具有令人滿意的應用價值和前景。

圖8. 反應應用（圖片來源：Angew. Chem. Int. Ed.）