近日,我院分子與材料合成研究團(tuán)隊(duì)的謝勁課題組和朱成建課題組在可見(jiàn)光雙元協(xié)同催化領(lǐng)域取得又一重要進(jìn)展,首次實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)光與有機(jī)小分子協(xié)同催化的三級(jí)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(jí)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(jí)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(jī)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(qiáng)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(jī)分子,特別是復(fù)雜藥物分子定點(diǎn)引入三氟甲硫基成為氟化學(xué)領(lǐng)域中新興的研究熱點(diǎn)。近年來(lái),有機(jī)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(shí)現(xiàn)一級(jí)、二級(jí)烷基三氟甲基硫醚的構(gòu)建,對(duì)于存在著顯著空間位阻效應(yīng)的三級(jí)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(duì)首次實(shí)現(xiàn)了可見(jiàn)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(duì)通過(guò)對(duì)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(shí)現(xiàn)了溫和條件下三級(jí)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(duì)于鍵能較低的芐基C-H鍵也能很好兼容。該項(xiàng)工作為構(gòu)建具有位阻的三級(jí)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(qǐng)中國(guó)專利保護(hù)(謝勁等,一種制備三級(jí)烷基三氟甲基硫醚的方法,專利申請(qǐng)?zhí)枺?01810431033.X)。
2017級(jí)碩士研究生馬俊楊,曲阜師范大學(xué)的袁相愛(ài)副教授以及化學(xué)化工學(xué)院基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)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(jì)劃、南京大學(xué)登峰人才支持計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)等經(jīng)費(fèi)的資助。感謝中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)所沈其龍教授慷慨相贈(zèng)二氟甲硫化試劑。同時(shí)感謝化學(xué)化工學(xué)院和配位化學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在謝勁課題組建設(shè)初期提供的大力支持。研究團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)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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