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Fluorurazione

La fluorurazione, ossia l’introduzione di uno o più atomi di fluoro in un composto, ha la capacità di alterarne significativamente le proprietà biologiche in virtù dell’elettronegatività e delle ridotte dimensioni del fluoro elementare. Nella ricerca farmaceutica, il fluoro è spesso introdotto nel composto di interesse per migliorarne la biodisponibilità ed il profilo di stabilità metabolica. Il campo delle fluorurazioni si è oggi ampliato, fino a comprendere numerose strategie di introduzione di atomi di fluoro, ivi incluse diverse reazioni considerate vere e proprie reazioni chiave.



Introduzione di un atomo di fluoro in un composto mediante fluorurazione nucleofila.

Fluorurazione nucleofila

Le reazioni di fluorurazione nucleofila utilizzano fluoruri alcalini, o fluoruri d’ammonio, come agenti fluoruranti per reazioni di sostituzione diretta di alcoli e addizioni ad aldeidi, chetoni e acidi carbossilici altamente chemioselettive finalizzate alla sintesi di piccole molecole, nonché per la sintesi di materiali perfluorati.

Introduzione di un atomo di fluoro in un composto mediante fluorurazione elettrofila.

Fluorurazione elettrofila

La fluorurazione elettrofila comporta la reazione tra un carbonio nucleofilo e un agente fluorurante elettrofilo. In passato l’agente fluorurante impiegato era fluoro allo stato gassoso, altamente tossico e fortemente ossidante. In seguito, la ricerca ha sviluppato in alternativa reagenti di fluorurazione elettrofila molto stabili, meno aggressivi e più sicuri. Si tratta di reagenti che si sono dimostrati molto utili in varie applicazioni, dalle sostituzioni elettrofile aromatiche alla formazione di specie α-fluoro-chetoniche.

Introduzione di due atomi di fluoro in un composto mediante difluorometilazione.

Difluorometilazione

La difluorometilazione procede mediante addizione nucleofila e funzionalizzazione radicalica di legami C–H per originare il gruppo difluorometilico. Il gruppo difluorometilico (R-CF2H) ha attirato molta attenzione nella ricerca di nuovi farmaci, prodotti chimici per l’agricoltura e materiali, in quanto isosterico col gruppo carbinolico (CH2OH).

Trifluorometilazione nucleofila

Trifluorometilazione

La trifluorometilazione è un campo in rapida espansione nella ricerca chimica, che, in sinergia con la chimica catalitica, ha permesso si sviluppare nuove sofisticate metodologie per la funzionalizzazione di molecole con gruppi trifluorometilici.

Trifluorometilazione radicalica

Figura 5.Trifluorometilazione radicalica

Trifluorometilazione elettrofila

Figura 6.Trifluorometilazione elettrofila

Perfluoroalchilazione

La perfluoroalchilazione è la reazione di un gruppo perfluoroalchilico nucleofilo con alogenuri alchilici, alchenilici e arilici o composti carbonilici. La stabilità dei reagenti perfluoroalchilici li rende ideali in una varietà di applicazioni come l’accoppiamento incrociato con fosfati allilici.


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