摘要:二氟甲基(-CF2H)是一种重要的含氟基团,具有独特的生物特性,手性CF2H类似物的合成被认为是药物设计中的一种强有力的策略。目前,获得对映体富集的二氟甲基化合物最成熟的方法是亲核和亲电CF2H合成物的对映体选择性官能化。然而,这种方法受限于较低的反应活性和较
二氟甲基(-CF2H)是一种重要的含氟基团,具有独特的生物特性,手性CF2H类似物的合成被认为是药物设计中的一种强有力的策略。目前,获得对映体富集的二氟甲基化合物最成熟的方法是亲核和亲电CF2H合成物的对映体选择性官能化。然而,这种方法受限于较低的反应活性和较低的对映选择性。
2025年1月11日,中国科学技术大学王细胜教授、聂旋副研究员在Nature Communications发表了题为《CF2H-synthon enables asymmetric radical difluoroalkylation for synthesis of chiral difluoromethylated amines》的研究论文。刘鹏博士、何琰博士为论文共同第一作者,王细胜教授、聂旋副研究员为论文共同通讯作者。
王细胜,中国科学技术大学教授,国家优青(2015)。1999本科毕业于吉林大学,2005年于中国科学院上海有机化学研究所获博士学位;2005年-2008年于日本京都大学从事博士后研究。2008年-2011年在美国Scripps研究所担任研究助理,2011年至今担任中国科学技术大学教授。
其主要研究方向包括过渡金属催化的碳-氟(含氟官能团)键形成反应;过渡金属催化的惰性键活化‘过渡金属或有机小分子催化的含氟有机化合物的不对称合成;过渡金属催化的新型反应的探索及其在天然产物合成中的应用。
聂旋,中国科学技术大学副研究员,2021年博士毕业于中国科学技术大学,同年进入中国科学技术大学国家微尺度研究中心从事博士后工作。2023年加入中国科学技术大学附属第一医院安徽省立医院药学部,现为药学实验室负责人。
聂旋目前主要从事纳米药物、精准药物制剂、新型抗肿瘤抗菌制剂研究。
在本文中,作者报道了一种通过镍催化的Negishi交叉偶联反应,高效构建具有二氟甲基基团的碳立体中心的策略。这种方法具有操作简单、反应条件温和、功能团耐受性好以及高催化活性和优异的对映选择性等特点。
鉴于光学纯的二氟甲基化胺和异吲哚啉酮是生物活性化合物中的关键结构基团,这一策略为高效合成含CF2H的手性类药物分子提供了实用的解决方案。
图1:选定的生物活性分子和最近的合成方法
图2:底物范围
图3:合成应用及反应机理
这项研究开发了一种高效且通用的镍催化不对称Negishi交叉偶联策略,用于二氟烷基化反应,通过设计的自由基CF2H合成物实现了多种手性胺的合成。它不仅便于复杂生物活性分子的后期修饰,还能从已知的生物活性胺合成含有CF2H取代的立体中心的手性类似物。这种不对称自由基转化方法为手性二氟甲基化药物分子的合成提供了一种实用且高效的解决方案,对药物发现和开发具有重要意义。该团队后续工作将集中在设计、合成和应用各种含氟合成子,以实现不对称自由基氟烷基化,快速高效地构建生物活性手性含氟化合物。
Liu, P., He, Y., Jiang, CH. et al. CF2H-synthon enables asymmetric radical difluoroalkylation for synthesis of chiral difluoromethylated amines. Nat. Commun., (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-55912-z.
来源:华算科技