(來源:Organic Letters)
受到這些啟發(fā),作者在生物學(xué)上重要的核苷或氮雜環(huán)分子上化學(xué)選擇性的引入SCRF和SeCRF基團(tuán),對于之前Baran課題組報道的雜環(huán)分子的C-H三氟甲基化是一個有效的補(bǔ)充(Figure 2c)。通過對銅鹽、溶劑、溫度等條件進(jìn)行篩選,確定反應(yīng)的最佳條件為:以CuI為催化劑,Acetone為溶劑,對商業(yè)可得的巰基嘌呤1a進(jìn)行三氟甲基化,以85%的收率得到目標(biāo)產(chǎn)物2a。
在最優(yōu)反應(yīng)條件下,作者考察了硫酰胺三氟甲基化的底物范圍(Table 2)。烷基取代的巰基嘌呤以中等到良好的收率得到三氟甲硫基化產(chǎn)物,并且兼容多種官能團(tuán)(如:環(huán)丙烷、羥基、烯基、炔基等)。其他骨架的底物(如:6-硫代別嘌呤醇、4-硫代喹唑啉酮、硫嘧啶酮、異喹啉硫酮等)都以較好的收率得到三氟甲硫基化產(chǎn)物。其中三乙酰基保護(hù)的的6-疏基嘌呤核苷 1aa,作為一個高度抗腫瘤藥和免疫抑制代謝物,可以成功地形成反式三氟甲硫基化產(chǎn)物2aa(63%)。將抗病毒藥物阿昔洛韋類似物(1ab)和更昔洛韋類似物(1ac)轉(zhuǎn)化為三氟甲硫基化產(chǎn)物,分別以73%和67%的收率獲得目標(biāo)產(chǎn)物2ab和2ac。在標(biāo)準(zhǔn)條件下,6-巰基嘌呤核苷(1ad)以85%的總收率轉(zhuǎn)化為所需的2ad及其丙酮保護(hù)的產(chǎn)物2ad',表明了該方法在修飾候選藥物方面的實用性。
(來源:Organic Letters)
接著,作者探究了硒酰胺三氟甲基化的底物范圍(Table 3)。令人高興的是,預(yù)期SeCF3嘌呤4a?4c都以較好的收率分離得到(63-75%)。我們的方法也被證明是一種引入SeCF2H和SCF2H基團(tuán)的實用策略,產(chǎn)物4e和4f分別以61%和64%的產(chǎn)率分離得到,生物活性分子和類藥物分子4g的收率也很高(62%)。
(來源:Organic Letters)
為了證明該方法的實用性,作者還探索了標(biāo)準(zhǔn)條件下的克級制備。如Scheme 1所示,14 mmol的1a在標(biāo)準(zhǔn)條件下反應(yīng),可以較高收率的得到相應(yīng)的目標(biāo)產(chǎn)物。此外,作者還進(jìn)行了“自由基時鐘”實驗(Scheme 2),嘗試性地提出反應(yīng)過程如Figure 2c所示。
(來源:Organic Letters)
(來源:Organic Letters)
總結(jié):作者報道了由銅介導(dǎo)的硫代和硒代酰胺的化學(xué)選擇性多氟甲基化。多種含-XCRF雜環(huán)化合物以中等至良好產(chǎn)率分離得到。對自由基敏感的官能團(tuán)如烯烴和炔烴具有良好的耐受性。首次報道使用硫酰胺或硒酰胺來實現(xiàn)-XCRF雜環(huán)化合物的合成策略。其中,抗腫瘤藥物1a、抗病毒藥物阿昔洛韋類似物1ab和更昔洛韋類似物1ac都可以較高收率的得到其三氟甲硫基化的產(chǎn)物,抗腫瘤和免疫抑制代謝物1aa、1ad和3g則可以分別得到其三氟甲硫基化和三氟甲硒基化產(chǎn)物(Table 4),這些對于類藥分子的結(jié)構(gòu)修飾將會在醫(yī)學(xué)研究中具有潛在的應(yīng)用價值。
(來源:Organic Letters)
本文的第一完成單位是中國海洋大學(xué)醫(yī)藥學(xué)院分子合成中心,通訊作者徐濤教授入選中國海外高層次引才計劃、泰山學(xué)者青年專家、海洋國家實驗室“鰲山人才”優(yōu)秀青年學(xué)者、中國海洋大學(xué)“筑峰”三層次教授,文章第一作者是醫(yī)藥學(xué)院的博士生徐顯弘。該工作同時得到了國家自然科學(xué)基金青年,面上和重大項目(81973232, 81991522),NSFC-山東聯(lián)合基金重點項目(U1706213)等的支持。
第一作者徐顯弘