Onderzoekers van het Shanghai Institute of Organic Chemistry van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben een katalytisch systeem ontwikkeld dat de trifluormethylgroep rechtstreeks op arenen installeert. De nieuwe reactie gebruikt eenvoudig en overvloedig trifluorazijnzuur als trifluormethyleringsmiddel, en biedt een milder alternatief voor de bestaande strategieën.

Gepubliceerd op 5 augustus in het tijdschrift Celrapporten Fysische Wetenschap , de gerapporteerde transformatie is de eerste die met succes trifluorazijnzuur en verwante zuren als trifluormethyl gebruikt, chloordifluormethyl, en perfluoralkylradicaalbronnen met bestraling met zichtbaar licht.

Gefluoreerde geneesmiddelen hebben een betere membraanpermeabiliteit en verhoogde biologische beschikbaarheid vergeleken met hun niet-gefluoreerde analogen vanwege de veranderingen in de fysische en chemische eigenschappen. De trifluormethylgroep is een van de bevoorrechte groepen bij de ontdekking van moderne geneesmiddelen.

Onder de top 200 geneesmiddelen met kleine moleculen volgens detailhandelsverkopen in 2018, er waren 15 geneesmiddelen die ten minste één trifluormethylgroep bevatten, meestal (80%) op hun aryl- of heteroarylsteigers. Daarom, eenvoudige methodologieën voor de opname van een trifluormethylgroep in arenen en heteroarenen zijn zeer wenselijk.

Trifluorazijnzuur (TFA) is een van de aantrekkelijkste trifluormethyleringsreagentia vanwege de lage prijzen, gebruiksgemak, en beschikbaarheid in grote hoeveelheden. Echter, vanwege het buitengewoon hoge oxidatiepotentieel, zware omstandigheden zijn vereist voor de directe oxidatie van TFA tot het trifluoracetaatradicaal, die na prompt CO ₂ extrusie geeft de gewenste CF ₃ radicaal.

De combinatie van fotoredox-katalyse en een diarylsulfoxide biedt een platform voor de gemakkelijke generatie van CF ₃ radicaal van trifluorazijnzuur onder milde omstandigheden. De resulterende CF ₃ radicaal zou dan toevoegen aan het (hetero) areensubstraat, gevolgd door een oxidatief heraromatiseringsproces om het trifluorgemethyleerde (hetero) areenproduct op te leveren.

Dit protocol is ook van toepassing op chloordifluormethylering en perfluoralkylering. En een diverse reeks arenen en heteroarenen werden met succes omgezet in waardevolle gefluoralkyleerde verbindingen.

"We verwachten dat deze door zichtbaar licht bevorderde C-H-fluoralkyleringsmethode een brede toepassing zal vinden, " zei professor Jin Jian die het project leidde.

Dit werk werd ondersteund door de Natural Science Foundation van Shanghai, het Shanghai Institute of Organic Chemistry van de Chinese Academie van Wetenschappen.