Trifluormetylering, Klordifluormetylering och perfluoralkylering av Arenes. Kredit:JIN Jian
Forskare vid Shanghai Institute of Organic Chemistry vid den kinesiska vetenskapsakademin har utvecklat ett katalytiskt system som direkt installerar trifluormetylgruppen på arenor. Den nya reaktionen använder enkel och riklig trifluorättiksyra som trifluormetyleringsmedel, och erbjuder ett mildare alternativ till de befintliga strategierna.
Publicerad den 5 augusti i tidskriften Cell Rapporter Fysisk Vetenskap , den rapporterade omvandlingen är den första som framgångsrikt använder trifluorättiksyra och relaterade syror som trifluormetyl, klordifluormetyl, och perfluoralkylradikalkällor med synlig ljusbestrålning.
Fluorerade läkemedel har bättre membranpermeabilitet och ökad biotillgänglighet jämfört med deras icke-fluorerade analoger på grund av förändringarna i de fysikaliska och kemiska egenskaperna. Trifluormetylgruppen är en av de privilegierade grupperna i modern läkemedelsupptäckt.
Bland de 200 främsta småmolekylära läkemedel efter detaljhandel 2018, det fanns 15 läkemedel som innehöll minst en trifluormetylgrupp, mestadels (80%) på sina aryl- eller heteroarylställningar. Därför, enkla metoder för inkorporering av trifluormetylgrupp i arener och heteroarener är mycket önskvärda.
Trifluorättiksyra (TFA) är bland de mest attraktiva trifluormetyleringsreagensen med avseende på sina låga priser, lätt att hantera, och tillgänglighet i stora mängder. Dock, på grund av dess extremt höga oxidationspotential, hårda förhållanden krävs för direkt oxidation av TFA till trifluoracetatradikalen, som efter prompten CO 2 extrudering ger den önskade CF 3 radikal.
Arbetshypotes för trifluormetylering. Kredit:JIN Jian
Kombinationen av fotoredoxkatalys och en diarylsulfoxid ger en plattform för enkel generering av CF 3 radikal från trifluorättiksyra under milda förhållanden. Den resulterande CF 3 radikal skulle sedan lägga till (hetero)arensubstratet, följt av en oxidativ återaromatiseringsprocess för att ge den trifluormetylerade (hetero) arenprodukten.
Detta protokoll är tillämpligt för klordifluormetylering och perfluoralkylering också. Och en mångfald av arener och heteroarener omvandlades framgångsrikt till värdefulla fluoralkylerade föreningar.
"Vi förväntar oss att denna C-H-fluoralkyleringsmetod som främjar synligt ljus kommer att få bred tillämpning, " sa professor Jin Jian som ledde projektet.
Detta arbete stöddes av Natural Science Foundation i Shanghai, Shanghai Institute of Organic Chemistry vid den kinesiska vetenskapsakademin.
