近日,我院分子與材料合成研究團(tuán)隊的謝勁課題組和朱成建課題組在可見光雙元協(xié)同催化領(lǐng)域取得又一重要進(jìn)展,首次實現(xiàn)了可見光與有機小分子協(xié)同催化的三級烷基醚的三氟甲硫基修飾。該成果“Synergistic Catalysis for the Umpolung Trifluoromethylthiolation of Tertiary Ethers”于2018年6月28日在化學(xué)頂級期刊Angewandte Chemie International Edition (DOI:10.1002/anie.201805927) 上在線發(fā)表。論文的第一作者是2017級博士研究生徐文濤,謝勁副教授和朱成建教授為該論文的通訊作者。
有機氟化物在藥物、材料科學(xué)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。其中,三氟甲硫基(SCF3)官能團(tuán)具有很強的吸電性和高脂溶性,能夠顯著改善母體藥物分子的細(xì)胞膜滲透性和代謝穩(wěn)定性。因此,向有機分子,特別是復(fù)雜藥物分子定點引入三氟甲硫基成為氟化學(xué)領(lǐng)域中新興的研究熱點。近年來,有機合成化學(xué)家們已經(jīng)成功發(fā)展了鹵代烷烴的直接親核三氟甲硫基化、烷基金屬試劑和烯烴的親電三氟甲硫基化,以及惰性sp3 C-H鍵的選擇性三氟甲硫基修飾。然而這些離子型策略大都只能實現(xiàn)一級、二級烷基三氟甲基硫醚的構(gòu)建,對于存在著顯著空間位阻效應(yīng)的三級烷基三氟甲基硫醚仍非常困難。
2018年初,謝勁與朱成建團(tuán)隊首次實現(xiàn)了可見光與硫醇協(xié)同催化的亞胺極反轉(zhuǎn)硼氫化修飾(Angew. Chem. Int. Ed. 2018, 57, 3990)。最近,該團(tuán)隊通過對該協(xié)同催化體系進(jìn)一步深入研究,成功解決了目前三氟甲硫基化研究領(lǐng)域存在的重要挑戰(zhàn),實現(xiàn)了溫和條件下三級叔醚的專一選擇性C-O鍵自由基三氟甲硫基轉(zhuǎn)化。該方法具有非常好的的官能團(tuán)耐受性和區(qū)域選擇性,對于鍵能較低的芐基C-H鍵也能很好兼容。該項工作為構(gòu)建具有位阻的三級烷基三氟甲基硫醚制備提供了一條全新的合成思路,相關(guān)研究工作已經(jīng)申請中國專利保護(hù)(謝勁等,一種制備三級烷基三氟甲基硫醚的方法,專利申請?zhí)枺?01810431033.X)。
2017級碩士研究生馬俊楊,曲阜師范大學(xué)的袁相愛副教授以及化學(xué)化工學(xué)院基礎(chǔ)實驗中心的戴潔博士也參與部分工作。上述研究工作得到了中組部青年海外高層次人才計劃、南京大學(xué)登峰人才支持計劃、國家自然科學(xué)基金、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費等經(jīng)費的資助。感謝中國科學(xué)院上海有機所沈其龍教授慷慨相贈二氟甲硫化試劑。同時感謝化學(xué)化工學(xué)院和配位化學(xué)國家重點實驗室在謝勁課題組建設(shè)初期提供的大力支持。研究團(tuán)隊長期熱烈歡迎青年才俊加入,一起探尋合成化學(xué)的魅力。
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