想发Science吗？：不妨试试亲核芳烃氟化策略

木文韬 5年前 (2019-06-21) 4195浏览

【引言】

氟-18（¹⁸F）是放射性药物工业中最重要的放射性同位素之一，因为它具有相对长的半衰期（t_1/2 = 110 min），和高效的正电子发射衰变（97％）。这种放射性同位素的主要应用形式是2-[¹⁸F]氟脱氧葡萄糖（[¹⁸F] FDG），用于肿瘤诊断、神经成像和研究葡萄糖代谢。许多小分子药物和治疗剂含有芳香族或杂芳族系统，从而为安装的放射性同位素提供了一个共同的有机亚基，以产生具有成像功能的放射性示踪剂。特别是，由于芳香族C-H键的普遍存在，以及C(sp²) -F键在小分子治疗剂和探针中的重要性日益增加，使得芳烃C-H直接转化为C-18F键是理想的。目前，芳烃直接¹⁸F氟化需要使用亲电氟源，其中最简单的是[¹⁸F]F₂；然而，这种气体试剂与许多常见的有机官能团不相容。大多数C-H到C-F键的转化需要亲电氟化试剂，如N-氟苯磺酰亚胺（NFSI）。然而，由于[¹⁸F]F₂制备了[¹⁸F]NFSI，使得¹⁸F放射性标记的效用降低。因此，通过亲核芳烃氟化策略将C-H直接转化为C-¹⁸F键的方法具有很高的吸引力，因为可以用高摩尔活性氟化物([¹⁸F]F⁻)合成¹⁸F⁻放射性标记的药物。

【成果简介】

今日，在北卡罗来纳大学教堂山分校David A. Nicewicz教授和李子博教授团队（共同通讯作者）带领下，开发了一种温和的方法，在蓝光照射下，使用[¹⁸F]F-盐和有机光致氧化还原催化芳香族C-H键进行氟-18(¹⁸F)-氟化。该策略被广泛应用于合成多种¹⁸F标记的芳烃和杂芳烃，包括药物化合物。这些产品可以作为诊断剂或提供有关标记底物在体内的关键信息，如在小鼠的初步示踪研究。相关成果以题为“Direct arene C–H fluorination with ¹⁸F⁻ via organic photoredox catalysis”发表在了Science上。