Strategier för C–F-obligationsfunktionalisering av CF3-grupper. (A) Defluorering av CF3-grupper till difluorsubstituerade mellanprodukter (överst) och det utmanande målet att kontrollerat generera di- och monofluoralkylradikaler (nederst). (B) Spin-center shift (SCS) i biokemiska omvandlingar och organisk syntes. (C) Detta arbete:Tvåstegsprocess för sekventiell C–F-bindningsklyvning via SCS. Kreditera: Vetenskap (2021). DOI:10.1126/science.abg0781
Ett team av forskare från University of Science and Technology i Kina och University of California har hittat ett sätt att använda radikaler för att bryta C-F-bindningar en i taget när de arbetar med trifluoracetamider och acetater. I deras papper publicerad i tidskriften Vetenskap , gruppen beskriver hur de hittade rätt radikal för sådana reaktioner och hur deras teknik kan användas i framtida tillämpningar.
Kemister har letat efter sätt att lägga till fluor till vissa läkemedel eftersom det hjälper deras molekyler att röra sig genom cellmembran. Problemet har varit att hitta ett sätt att byta ut bara en av fluoratomerna i föreningar som trifluormetyl för att skapa mono- och/eller difluorerade föreningar. Med nuvarande metoder, när en reaktion bryter den första C-F-bindningen, de andra två blir svagare, resulterar i att de tas bort, också. I denna nya ansträngning, forskarna har hittat ett sätt att utföra sådana reaktioner utan att försvaga sekundära C-F-bindningar.
Forskarna hävdar att lösningen på problemet ligger i att hitta rätt radikal - en som kan rikta in sig på trifluoracetat och trifluoracetamidutgångsmaterial. Efter en omfattande sökning, de fann att amino-borylradikalen skulle rikta in sig på utgångsföreningar efter önskemål. Radikalen arbetade, de noterar, eftersom CF 3 kolmolekylen var starkt elektronbrist. Det innebar att när radikalen bröt den första C-F-bindningen, det var mycket mindre sannolikt att göra samma sak för den andra eller tredje C-F-obligationen. Slutresultatet blev en reaktion som avbröts innan alla fluorbindningar hade brutits.
Teamet testade sin radikal tillsammans med en aminoboran genom att byta ut en C-F-bindning mot antingen en CH-bindning eller en C-C-bindning, samtidigt som man tillsätter andra ingredienser som väte för att göra en mängd olika mono- och difluorerade acetamider och acetater. De använde också sin radikal för att modifiera befintliga läkemedelsmolekyler för att göra dem mer effektiva för att rikta in sig på specifik vävnad. De föreslår att deras teknik bör visa sig användbar i utvecklingen av nya terapier för en mängd sjukdomar, allt från lymfom till endometrios.
© 2021 Science X Network
