近日，我院青年教师张越联合植物保护学院张金林教授团队在有机化学权威国际期刊OrganicLetters（中科院大类、小类一区TOP）在线发表了题为“Light-Enabled C−F Bond Functionalization ofα‑TrifluoromethylAlkenes towardgem-Difluoroallyl Organogermanium Herbicides”的研究论文。该研究成功开发了可见光驱动的脱氟锗基化新方法，高效构建一类新型偕二氟烯丙基有机锗化合物，并从中发现具有高除草活性的先导分子，为绿色高效新农药研发提供全新方向。
河北农业大学为该论文的唯一完成单位，我院青年教师张越为共同通讯作者和共同第一作者。本研究得到了国家自然科学基金(No. 32272573)、河北省现代农业产业技术体系创新团队项目(No. HBCT2024020201)、河北农业大学科研启动基金经费的支持。《Organic Letters》是美国化学会（ACS）旗舰刊物，中国科学院SCI大类、小类一区top期刊和自然指数收录期刊。
针对传统氟代有机锗化合物合成过程中存在反应条件苛刻、官能团兼容性差以及缺乏杂原子自由基构建策略等难题，研究团队发展了一种偕二氟烯丙基锗化合物的合成策略。该方法采用可见光/氢原子转移（HAT）协同催化体系，以α-三氟甲基烯烃为原料，在室温及456 nm可见光照射条件下，实现了C–F键的选择性切断与C–Ge键的精准构建。该体系通过引入HAT催化剂，在可见光照射条件下，使锗烷能够在温和反应条件下高效转化为烷基锗自由基并在光催化剂协同作用下，实现含氟有机锗化合物的高效合成。该策略不仅反应条件温和、底物适用范围广，而且为新型含氟有机锗农药分子的开发提供了全新的合成途径和理论基础。
首先以1-(苄氧基)-4-(3,3,3-三氟丙-1-烯-2-基)苯（1a）与三乙基锗烷（2a）作为模型底物进行了条件筛选。结果表明，在以4CzIPN为光催化剂、Aceclidine为HAT催化剂、吡啶为碱、乙腈为溶剂的优化体系下，经456nm蓝光照射12小时，能以高达84%的分离产率得到目标产物3a。
进一步对反应底物范围进行了拓展研究。结果表明，无论是含有芳环电子富集还是欠缺基团的底物、萘环衍生物、多取代芳烃，均能顺利发生反应，目标产物收率普遍可达54%–82%。此外，该体系还成功应用于长链脂肪酸酰胺、扁桃酸以及降脂药吉非罗齐等药物与天然产物分子的后期修饰，展现出良好的官能团兼容性和分子适用性，为复杂药物分子的多样化衍生提供了一种具有应用价值的方法学工具。
随后，对合成的含氟有机锗衍生物进行了系统的除草活性评估。测试结果显示，大多数衍生物在135g a.i./hm2的剂量下对马齿苋（Portulaca oleracea L.）表现出抑制效果。其中，代表性化合物3q的抑制率为72.6%与商品化除草剂莠去津（77.2%）几乎相当。进一步的DFT计算与ADMET预测表明，高活性的3q拥有更为独特的表面静电势分布与更宽的前沿轨道能隙，且该系列化合物具备极低的突变风险和急性口服毒性，有望作为新型绿色除草剂先导化合物进行进一步开发。
张越，博士，校聘教授，主要从事基于靶标的新农药分子设计合成，机制研究，以及基于有机合成方法学构建新型农药分子的相关研究工作。2019年6月本科毕业于南京农业大学，2025年6月博士毕业于南开大学，2025年9月就职于河北农业大学生命科学学院，以第一作者在国内外高水平期刊发表SCI收录论文8篇。
