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近日，中國科學(xué)院上海有機化學(xué)研究所的研究人員在芳烴的三氟甲基化研究中取得新進展。他們采用光氧化還原催化與芳基亞砜結(jié)合的方法，為三氟甲基自由基的產(chǎn)生提供了新途徑，有望應(yīng)用于天然產(chǎn)物和藥物分子的后期修飾，助力生物活性分子的開發(fā)。
氟是電負性最大的元素，且原子半徑小，在藥物分子中引入氟原子或含氟基團可以提高藥物分子的膜透性、代謝穩(wěn)定性和生物利用度等。三氟甲基是藥物分子中常見的含氟基團之一，且大多數(shù)處在芳烴結(jié)構(gòu)上。因此，芳烴的三氟甲基化研究近年來得到研究人員的廣泛關(guān)注。其中，芳烴碳氫鍵的直接三氟甲基化符合分子結(jié)構(gòu)后期修飾的策略而深受新藥研發(fā)領(lǐng)域的歡迎。除了過渡金屬催化的碳氫活化/三氟甲基化策略，三氟甲基自由基對芳烴的親電加成是另一行之有效的途徑?，F(xiàn)已證明多種三氟甲基試劑可以作為三氟甲基自由基的前體，但存在價格昂貴、操作不便或需要多步合成等方面的局限性。
從原子經(jīng)濟、試劑成本、易操作性等角度來看，三氟乙酸是三氟甲基的理想來源。但是由于其極高的氧化電勢，需要在強氧化劑、高溫加熱或紫外線照射等劇烈條件下才能轉(zhuǎn)化為三氟乙酸自由基，隨后釋放二氧化碳生成三氟甲基自由基。如何在溫和的條件下直接實現(xiàn)三氟乙酸到三氟甲基自由基的轉(zhuǎn)化，具有挑戰(zhàn)性。研究發(fā)現(xiàn)，三氟乙酸在可見光氧化還原催化條件下，能夠被芳基亞砜活化，轉(zhuǎn)化為三氟甲基自由基，從而對芳烴碳氫鍵直接進行三氟甲基化。當(dāng)采用相應(yīng)的氟代羧酸時，該反應(yīng)可以進一步拓展到一氯二氟甲基化和全氟烷基化。
