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La nuova metodologia senza metallo per il fluorination dell'idrocarburo alifatico salda

I ricercatori dal gruppo di Muñiz hanno pubblicato un documento in Angewandte Chemie - edizione internazionale che presenta una nuova metodologia senza metallo per il fluorination nucleofilo foto-catalizzato delle obbligazioni dell'idrocarburo alifatico. Daniel Bafaluy, primo autore del documento divide la storia:

Che cosa avete fatto?

L'articolo descrive un nuovo metodo senza metallo per presentare selettivamente il Fluor nelle obbligazioni alifatiche di C-H che possono applicarsi al functionalization della tardi-fase. Le metodologie correnti usate a questo scopo impiegano i reagenti elettrofili del Fluor, ma presentano gli svantaggi economici come pure ambientali. Così, abbiamo deciso di catturare una pagina dalle strategie del gruppo per effettuare le amminazioni facendo uso di un ossidante dello iodio ed abbiamo applicato il knowhow per sviluppare i fluorinations nucleofili.

Usando un ossidante dello iodio, criamo in situ un'obbligazione dello azoto-iodio che poi ci rompiamo fotochimico per creare il radicale dell'azoto. La rottura della quell'obbligazione è abbastanza facile perché è specie molto labili e non richiede molta energia - una lampadina regolare è abbastanza per questa. La nuova strategia funziona nelle condizioni miti ed usa il fluoruro (nucleofilo) dell'ammonio di a come sorgente del fluoro e lo iodio molecolare come catalizzatore per indirizzare la posizione-selettività e produrre meno sottoprodotti che i metodi elettrofili correnti del Fluor.

Poiché abbiamo impiegato la funzionalità dell'azoto come il gruppo di direzione, la strategia può essere usata sui derivati differenti dell'ammina. Possiamo gestire generalmente la selettività di posizione per mezzo della scelta di direzione del gruppo e specificamente inserire l'atomo del Fluor sulle posizioni terziarie. Questo modo accediamo a due generi differenti di composti: 1,3 o 1,4 fluoroamines con lo stesso protocollo. Per esempio, la reazione funziona in presenza delle posizioni benzylic, degli eteroatomi nei gruppo fenile, ecc.

Perché è questo importante?

Da un punto di vista di ricerca di base, questo lavoro dimostra che la catalisi dello iodio ha un grande potenziale più ulteriormente di essere esplorato. Presentiamo un Fluor nucleofilo novello e una strategia senza metallo che combina la potenza di un oxidizer e di una fotochimica di Iodonium III, che è senza precedenti nella letteratura. Inoltre, con la nostra strategia, gestiamo selettivamente la posizione dove presenteremo il Fluor.

Per concludere, i composti fluorati sono importanti da un biologico ed il punto di vista farmacologico, il Fluor di presenza migliora l'bio--utilità di questi composti come le droghe o antiparassitari, tra altre applicazioni. Purtroppo, la loro sintesi è abbastanza complessa. Così, il nostro nuovo metodo può essere abbastanza utile per il functionalization della tardi-fase delle molecole organiche.

Che cosa è seguente?

Oltre al suo uso per la tardi-fase-functionalization, avremmo voluto più ulteriormente ottimizzare il trattamento ed applicarlo al radio-contrassegno per le applicazioni mediche, come l'ANIMALE DOMESTICO scandisce per esempio. Alcuni dei composti più comuni usati come radiotraccitori sono molecole che contengono l'isotopo Fluor-18, che è generato in sincrotroni ed ha un tempo minuto di emivita 20. Ciò significa che l'isotopo deve essere inserito rapido nei radiotraccitori prima dell'iniezione al paziente e di fare la scansione. Di conseguenza, quel deve essere una procedura di andatura veloce. Il Fluor elettrofilo ma i sincrotroni di uso corrente di metodi genera Fluor-18 nucleofilo, in modo dalla nostra nuova metodologia potrebbe adattarsi facilmente per compiere queste applicazioni mediche.

Source:
Journal reference:

Bafaluy, D., et al. (2020) An Iodine‐Catalysis Approach to C(sp3)‐H Fluorination with Nucleophilic Fluorine. Angewandte Chemie International Edition. doi.org/10.1002/anie.202004902.