Sim, escapar dos colchetes é provavelmente o caminho certo a seguir.
Minha proposta original usou \v
para reduzir o número de barras invertidas no padrão de pesquisa, mas não levou em consideração os requisitos de mapeamento.
A solução é, portanto, remover o \v
e entrar no frenesi da contrabarra para terminar com algo como:
nnoremap <F9> :s/\<insert\>\|\<delete\>/\Unnoremap <F9> :s/\<insert\>\|\<delete\>/\U%pre%<cr>
<cr>