想發Science嗎？：不妨試試親核芳烴氟化策略

木文韜 4年前 (2019-06-21) 3562瀏覽

【引言】

氟-18（¹⁸F）是放射性藥物工業中最重要的放射性同位素之一，因為它具有相對長的半衰期（t_1/2?= 110 min），和高效的正電子發射衰變（97％）。這種放射性同位素的主要應用形式是2-[¹⁸F]氟脫氧葡萄糖（[¹⁸F] FDG），用于腫瘤診斷、神經成像和研究葡萄糖代謝。許多小分子藥物和治療劑含有芳香族或雜芳族系統，從而為安裝的放射性同位素提供了一個共同的有機亞基，以產生具有成像功能的放射性示蹤劑。特別是，由于芳香族C-H鍵的普遍存在，以及C(sp²) -F鍵在小分子治療劑和探針中的重要性日益增加，使得芳烴C-H直接轉化為C-18F鍵是理想的。目前，芳烴直接¹⁸F氟化需要使用親電氟源，其中最簡單的是[¹⁸F]F₂；然而，這種氣體試劑與許多常見的有機官能團不相容。大多數C-H到C-F鍵的轉化需要親電氟化試劑，如N-氟苯磺酰亞胺（NFSI）。然而，由于[¹⁸F]F₂制備了[¹⁸F]NFSI，使得¹⁸F放射性標記的效用降低。因此，通過親核芳烴氟化策略將C-H直接轉化為C-¹⁸F鍵的方法具有很高的吸引力，因為可以用高摩爾活性氟化物([¹⁸F]F^?)合成¹⁸F^?放射性標記的藥物。

【成果簡介】

今日，在北卡羅來納大學教堂山分校David A. Nicewicz教授和李子博教授團隊（共同通訊作者）帶領下，開發了一種溫和的方法，在藍光照射下，使用[¹⁸F]F-鹽和有機光致氧化還原催化芳香族C-H鍵進行氟-18(¹⁸F)-氟化。該策略被廣泛應用于合成多種¹⁸F標記的芳烴和雜芳烴，包括藥物化合物。這些產品可以作為診斷劑或提供有關標記底物在體內的關鍵信息，如在小鼠的初步示蹤研究。相關成果以題為“Direct arene C–H fluorination with ¹⁸F^??via organic photoredox catalysis”發表在了Science上。