含氟卡宾是合成含氟环丙烷衍生物的活泼中间体(图式3.75)。而在合成中应用最广的是二氟卡宾。

图式3.75  尽管单线态二氟卡宾被a-氟原子的P-给电子作用(＋R)共振稳定化(框内)，碳原子仍具有相当大的部分正电荷性质，其qc为＋0.84e(qF＝-0.42e)，这使得该物种有中等的亲电性(在MP2/6-311+G*理论水平上进行几何构型优化，电子等密度面的静电势能图)。二氟卡宾易与富电子的烯烃反应，生成偕二氟环丙烷化合物

尽管有由于氟原子的高电负性而产生的吸电子诱导效应，a-氟代卡宾还是能通过F-C间的π-给电子作用以单线态形式稳定存在。这种去稳定效应和稳定效应的共同作用使得二氟卡宾成为一种合适的亲电物种。

几种现场产生二氟卡宾的方法，可在有机合成得到应用：①三氟甲基锡、汞、镉或锌、试剂的裂解是比较可靠的方法，但需要处理高毒性重金属衍生物(Zn除外)。②一个非常方便的方法就是卤二氟醋酸碱金属盐的热裂解反应。该方法的缺点是需要相对较高的反应温度，该反应条件不适用于一些敏感底物的二氟环丙化反应。一个相关的、更温和的方法是用碱或氟负离子诱导氟磺酰基二氟醋酸衍生物的裂解(如FSO₂CF₂COOSiMe₃-NaF体系)，该衍生物是生产Nafion树脂的中间体。另一个广泛使用的涉及裂解的相关方法，是基于卤二氟甲基膦盐的裂解。③第三种常用的产生二氟卡宾的方法是利用不同的还原剂还原二卤二氟甲烷。

除此以外，通过不同的全氟烷烃[如PTFE(聚四氟乙烯)(Tefton)，四氟乙烯或全氟环丙烷]和HCFC(工业上产生四氟乙烯就是通过从CHCIF₂热裂解，消除一分子HCl后经过由二氟卡宾中间体得到的)的裂解反应也可产生二氟卡宾(图式3.76)。

二氟卡宾容易与富电子烯烃反应，得到相应的偕二氟环丙烷化合物，而与缺电子烯烃反应时活性很低(图式3.77)。

图式3.76  现场产生单线态二氟卡宾的一些常用制备方法

图式3.77   一些烯烃和炔烃进行二氟环丙烷化反应的实例

利用FSO₂CF₂COOSiMe₃作为二氟卡宾前体，即使与相对缺电子的丙烯酸正丁酯反应发生，也可以73％的产率得到了相应的二氟环丙烷化合物。遗憾的是，该反应只对少数几个贫电子底物起作用。因此，在二氟环丙烷化过程中，通常必须先将吸电子的羰基部分转化成相应的比较弱吸电子性能的缩酮形式(图式3.78)。

图式3.78  通过缩酮保护的羰基化合物的二氟环丙烷化反应及随后的脱保护方法，能克服贫电子烯烃与卡宾反应时的低反应活性问题。在酸解过程中产生与二氟环丙烷相邻的碳正离子中心，因此经常得到开环和重排产物19氟离子或碘离子诱导的Ruppert-Prakash(试剂Me₃SiCF₃)的分解反应，可能是制备二氟卡宾最温和、最方便的方法。这个方法可在室温到65℃之间对烯烃进行二氟环丙烷化，并且在约110℃能与炔烃反应。

在一个精细设计的反应顺序中，二氟环丙烷化反应作为起始步骤，随后进行[3, 3]-σ重排，最终得到了通过其他途径难以合成的二氟庚三烯化合物(图式3.79)。

图式3.79  通过二乙烯基偕二氟环丙烷的σ重排反应，合成含氟的天然产物类似物

有一个在机理上完全不同的获得二氟环丙烯的方法(图式3.80)，并不依赖二氟亚甲基的加成反应。该反应首先是由大位阻的叔丁基对与三氟甲基相邻的炔基碳原子进行加成，产生的烯基锂物种的锂原子与三氟甲基的一个氟原子之间非常接近，便于LiF的离去。与许多其他反应例子一样，该反应的驱动力也是形成具有高晶格能的LiF。

图式3.80  将位阻较大的叔丁基锂加入到三氟甲基乙炔衍生物中得到二氟环丙烯化合物。环化反应的驱动力在于烯基锂中间体消除LiF在能量上是有利的