EruJOC:过渡金属催化/媒介的C-SCF₃ 键形成反应

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三氟甲硫基(-SCF3)是一类具有显著生物活性的含氟官能团,因其强吸电子性、高亲脂性以及优良的代谢稳定性,在药物化学和农药分子设计中受到广泛关注。引入三氟甲硫基(-SCF3)团能够显著改善分子的生物利用度和膜透性,因此,在活性分子的结构修饰中具有重要价值。


过去几十年中,构建C–SCF3键的方法经历了从间接法向直接法的转变。早期主要依赖多步官能团转化,如卤氟交换或硫醚转化,存在步骤繁琐、原子经济性差等问题。近年来,随着多种高效三氟甲硫基试剂的开发,以及过渡金属催化策略的兴起,直接C–H键或C–X(X = B, Cl, OTf等)键的三氟甲硫基化反应逐渐成为研究热点。这类方法不仅反应条件温和、底物适用范围广,也为复杂分子的后期修饰提供了便利。


常州工学院许鹏团队系统综述了过渡金属催化/媒介的C-SCF3键形成的研究进展,着重介绍了金属催化C−X (H, Cl, OTf, B(OH)2) 键三氟甲基硫化反应的形成,包括导向基团辅助、交叉偶联及光辅助金属催化的策略,并概述了过渡金属催化剂在C-SCF3功能化反应中的优势,包括芳基C(sp2)-H活化、烷基C(sp3)-H活化、芳基亲电偶联、烯基亲点偶联、自由基偶联、烯基光诱导C-H活化、芳基光诱导C-H活化。



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图1 过渡金属催化C-SCF3键形成反应

作者们首先综述了过渡金属催化/媒介的C-SCF3键行成的研究进展及其代表性的合成方法,着重介绍了金属催化C−X (H, Cl, OTf, B(OH)2) 键三氟甲基硫化反应的形成,包括导向基团辅助、交叉偶联及光辅助金属催化的策略。之后结合过渡金属催化剂在C-H功能化反应中的应用,实现了不同方法(芳基C(sp2)-H活化、烷基C(sp3)-H活化、芳基亲电偶联、烯基亲点偶联、自由基偶联、烯基光诱导C-H活化、芳基光诱导C-H活化)构建C-SCF3的优势。最后,作者们分享了该领域目前的进展及面临的挑战和机遇,例如催化体系仍较多依赖钯、铑等贵金属,开发低成本、低毒性且高活性的地球丰产金属(如铁、铜、钴)催化剂是未来的重要方向;现有方法对导向基团的(DG)依赖性强,发展新型双齿导向基,甚至无导向基的C–H三氟甲硫基化策略,将极大提升反应的原子与步骤经济性;新型三氟甲硫基试剂的开发仍需加强,以期实现更短合成路线和更高反应效率。面对这些挑战,该领域也蕴含着巨大的发展机遇,通过跨学科融合(如光催化、电合成)有望开辟新的反应模式,将其应用于更多生物活性分子的后期修饰,进一步推动药物研发的进程。

文信息

Recent Advances in Transition Metal-Catalyzed/Mediated C-SCF3 Bond Formation Reaction

Peng Xu, Xulong Qin


European Journal of Organic Chemistry

DOI: 10.1002/ejoc.202500029



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