Strategie per la funzionalizzazione del legame C–F dei gruppi CF3. (A) Defluorurazione dei gruppi CF3 a intermedi difluoro-sostituiti (in alto) e l'obiettivo impegnativo di generare in modo controllabile radicali di- e monofluoroalchilici (in basso). (B) Spin-center shift (SCS) nelle conversioni biochimiche e nella sintesi organica. (C) Questo lavoro:processo in due fasi per la scissione sequenziale del legame C–F tramite SCS. Credito: Scienza (2021). DOI:10.1126/science.abg0781
Un team di ricercatori dell'Università della Scienza e della Tecnologia della Cina e dell'Università della California ha trovato un modo per utilizzare i radicali per rompere i legami C-F uno alla volta quando si lavora con trifluoroacetamidi e acetati. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Scienza , il gruppo descrive come hanno trovato il radicale giusto per tali reazioni e come la loro tecnica potrebbe essere utilizzata in applicazioni future.
I chimici sono alla ricerca di modi per aggiungere fluoro a determinati farmaci perché così facendo aiuta le loro molecole a muoversi attraverso le membrane cellulari. Il problema è stato trovare un modo per sostituire solo uno degli atomi di fluoro in composti come il trifluorometile per creare composti mono e/o difluorurati. Con i metodi attuali, quando una reazione rompe il primo legame C-F, gli altri due si indeboliscono, con conseguente loro rimozione, anche. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato un modo per eseguire tali reazioni senza indebolire i legami C-F secondari.
I ricercatori affermano che la soluzione al problema sta nel trovare il radicale giusto, uno che possa colpire i materiali di partenza trifluoroacetato e trifluoroacetammide. Dopo una lunga ricerca, hanno scoperto che il radicale ammino-borile avrebbe preso di mira i composti di partenza come desiderato. Il radicale ha funzionato, notano, perché il CF 3 molecola di carbonio era fortemente carente di elettroni. Ciò significava che una volta che il radicale ha rotto il primo legame C-F, era molto meno probabile che facesse lo stesso per il secondo o il terzo legame C-F. Il risultato finale fu una reazione che si fermò prima che tutti i legami del fluoro fossero stati rotti.
Il team ha testato il loro radicale insieme a un ammino borano sostituendo un legame C-F con un legame C-H o un legame C-C, aggiungendo anche altri ingredienti come l'idrogeno per produrre un'ampia varietà di acetamidi e acetati mono e difluorurati. Hanno anche usato il loro radicale per modificare le molecole di farmaci esistenti per renderle più efficaci nel colpire tessuti specifici. Suggeriscono che la loro tecnica dovrebbe rivelarsi utile nello sviluppo di nuove terapie per una serie di disturbi, che vanno dal linfoma all'endometriosi.
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