张力环小分子的开环三氟甲基化

Trifluoromethylated compounds are of great importance in pharma and agrochemicals. Several notable pharmaceutical compounds have a trifluoromethyl group incorporated: fluoxetine, mefloquine, leflunomide, nulitamide, and so on. The development of synthetic methods for adding trifluoromethyl groups to chemical compounds is actively pursued in academic research.When a trifluoromenthyl group is introducted, the whole electronic level of the molecule is decreased and it may has very special properties, for example: more fat-soluble and difficulty to be degradated, such characters are valuable in biomedical research because first: strengthening the bonding between drug and enzyme which containing oxygen, nitrogen or sulfur groups thus can significantly increase the activity of drug molecule;second,electron deficiency makes the molecule stay longer inside the body of human or animal, so it's more convenient for biochemists to study the machanism. On the other hand, small strained ring compounds are important intermediates and synthetic units in organic synthesis, however, as for our knowledge, the ring-opening trifluoromethylation of such compounds has not been reported yet, probably due to the research of trifluoromethylation is not that extensively as well as the reactivities and properties of trifluromethylation reagents are not totally clear. In such a context, studing of ring-opening trifluoromethylation of small strained ring compounds is not only a pioneer research topic in basic organic chemistry but also has widely application in biomedical chemistry for drug discovery.

含有三氟甲基的化合物在医药和农药中占据重要地位，化合物在引入三氟甲基后，降低了分子原有的电子水平，使其更难以被氧化降解。这种特性在材料和生物医药行业中的重要性在于：1、碳氟键非常牢固，使得有机含氟材料非常坚固或耐高温；2、增强了药物分子同酶中给电子性的如含氧，氮和硫官能团的配位紧密程度，活性往往大幅度提高；3、延长了医药分子在生命机体内的代谢时间，便于药理化学家们对药理进行研究。另一方面，小分子张力环化合物是有机合成中的用途非常广泛的重要中间体和合成砌块，但是，对于它们的开环三氟甲基化尚未有报道，这一领域的难点是化学家们对三氟甲基试剂的反应性能还没有进行全面系统的研究。因此，研究小分子张力环化合物的开环三氟甲基化，不仅对基础研究有一定的指导意义，还在生物医药领域方面具有良好的应用前景。

三氟甲基化是有机合成中一个重要的研究领域，化合物在引入三氟甲基后，降低了分子原有的电子水平，使其更难以被氧化降解，稳定性得以加强。这种特性在材料和生物医药行业中的重要性在于：1、碳氟键非常牢固，使得有机含氟材料非常坚固或耐高温；2、增强了药物分子同酶中给电子性的如含氧，氮和硫官能团的配位紧密程度，活性往往大幅度提高；3、延长了医药分子在生命机体内的代谢时间，便于药理化学家们对药理进行研究。而另一方面，小分子张力环化合物是有机合成中的用途非常广泛的重要中间体和合成砌块，但是，对于它们的开环三氟甲基化鲜有报道，这一领域的难点是化学家们对三氟甲基试剂的反应性能还没有进行全面系统的研究。在上述的研究背景下，我们这几年主要是在亚甲基环丙烷(MCP)的开环三氟甲基化方面做了一些工作。具体情况如下：在研究的开始阶段，发展了烯烃的三氟甲基化/芳基的关环串联反应以及MCP的三氟甲磺酸亲核开环反应，这为后面的工作打下了良好的基础；之后又开发了简单MCP的开环三氟甲基化的方法，可以构建含三氟甲基的苯并六元环产物，以及含烯基酰胺MCP的串联三氟甲基化反应，构建6并7元含氮杂环化合物；继续深入研究，又开发了可见光照条件下的MCP开环三氟甲基化的绿色方法。最近，我们还报道了炔基MCP同时引入叠氮、三氟甲基的串联反应，可以高效地构建结构复杂的各类环状化合物。通过这些研究，初步建立了张力环开环三氟甲基化的反应体系，并掌握了一些初步的反应规律。综上所述，所取得的研究成果对基础研究有一定的指导意义，在医药研发领域方面也具有良好的应用前景。