ChemNewsFluoroFusion: NHC-Catalyzed Nucleophilic Aromatic Substitution Reaction Unveils Functional Perfluorinated Diarylmethanones
Cheng-Lin Chan, Shao-Chi Lee, Pei-Shan Lin, Radyn Vanessa Phaz P. Tapales,
Jia-Syuan Li, Chun-An Lai, Jyh-Tsung Lee, Chien-Hung Li, and Hsuan-Hung Liao
Org. Lett. 2024, 26, 11, 2338–2342
國立中山大學 化學系 廖軒宏副教授
全氟化二芳基甲酮(Perfluorinated diarylmethanones)在製藥、材料科學和農業化學品中存在多種應用，引發人們對全氟化二芳基甲酮產生了重大科學興趣，這凸顯了開發簡易、高效合成方案的迫切需要。傳統上，往往使用當量的過渡金屬試劑以及將全氟芳烴視為供體合成子的概念來合成此類分子，這與它們固有的缺電子特性相矛盾。本研究團隊基於過往對親核性芳香取代反應(Nucleophilic Aromatic Substitution reaction)的研究經驗，引入了一種以氮雜環卡賓( N-heterocyclic carbene)催化的芳香性取代反應來形成全氟化二芳基甲酮。此方法可直接使用市售芳香醛和全氟芳烴作為合成前驅物，在高度區域選擇性的影響下獲得單一產物。值得注意的是，本方法學不僅免去對敏感金屬試劑的需求，改以氮雜環卡賓作為催化劑的同時，也順應全氟芳烴的分子特性將其視為受體合成子。文中透過 30 多個不同的例子呈現出本方法學廣泛的官能基耐受性，亦可應用在多個結構複雜的生物活性分子中。本方法進一步的為修飾藥物活性分子開拓了道路。為強調此策略在建構全氟化芳環分子方面的潛力，設計了抗癌化合物(絲氨酸-蘇氨酸蛋白激酶的抑製劑)的全氟生物電子等排類似物並實踐其全合成。此外，文章中還探討了將全氟化二芳基甲酮作為電解質添加劑引入鋰離子電池的前景。這些添加劑的使用可以增強電池的循環穩定性，同時維持其高效率。