近日，我校药物合成研究所在中科院一区TOP期刊《Organic Letters》上发表题为“Visible Light-Driven α‑Diazoketones as Denitrogenated Synthons: Synthesis of Fluorinated N‑Heterocycles via Multicomponent Cyclization Reactions”的研究论文（10.1021/acs.orglett.3c01145）。台州学院为该论文的第一单位，药学院赵鹏博士为该论文的第一作者，台州学院的马永敏教授为通讯作者。
随着现代有机氟化学的兴起，人们愈发认识到氟原子、含氟官能团的引入能够增强药物在生物体内的稳定性、渗透性、脂溶性，有效增加药物的生物学活性，这使得有机氟化物成为药物研发中不可或缺的分子框架。然而令人遗憾的是，自然界中氟元素主要以无机物的形式存储，含氟有机杂环结构体通常无法自主合成，因此有机氟化物的简单高效合成方法的开发显得尤为重要。在过去的几十年里，重氮羰基化合物在过渡金属催化作用下或可见光照射条件下可作为卡宾前体，基于卡宾的原位捕获业已开发出许多新颖的反应类型，例如，在过渡金属的催化下，氟烷基化试剂与重氮羰基化合物可以转化为一系列结构优美的含氟结构骨架（图1a）。然而，在可见光的驱动下， 重氮羰基化合物与氟烷基化试剂通过自由基路径转化为脱氮的合成子，再进一步转化为一系列含氟氮杂环的反应却鲜有报道（图1b）。因此进一步开发重氮羰基化合物与氟烷基化试剂在光化学领域的自由基类型的环化反应来构筑复杂的含氟杂环是十分必要的。
图 1. 重氮羰基化合物与氟烷基化试剂的反应
该团队在经过前期大量的条件筛选工作之后，发现当Ir[dF(CF3)ppy]2(dtbpy)PF6 作为光催化剂，DABCO作为碱，DMF 作为反应溶剂，PPh3作为还原剂，在氮气保护下，蓝光灯照射24-36小时后，重氮与氟烷基试剂能够转化为三氟甲基杂环结构体。随后该团队对该反应的底物适用范围进行了探索。α-重氮酮苯环上存在着富电子基团 （4b-4g），卤素官能团 （4h-4j），吸电子基团（4m-4n）时能够以中等至良好的产率转化为目标产物。大位阻萘环基取代的α-重氮酮，以及噻吩基取代的α-重氮酮也能够兼容在最优条件下，得到一系列含有三氟甲基官能团取代的杂环结构体。此外，不同的含氮亲核试剂也能够很好的兼容这一反应，以中等的产率得到相应的三氟甲基取代的杂环结构体。（图2）
图 2. 构筑三氟甲基取代的含氮杂环
该团队开发了一种光化学策略来合成含三氟甲基取代的氮杂环。通过关键的氟烷基自由基的引入来实现重氮羰基化合物作为罕见的脱氮合成子。该反应在温和的可见光驱动条件下展示出良好的官能团耐受性，广泛的底物范围。目前该实验室正在对这种重氮/氟/自由基化学策略进行进一步研究，以合成更复杂的有机氟化物。
