Fluorineringsmetoder

Fluorineringsmetoder är kemiska strategier för att införa fluor i organiska molekyler. Fluor i en C–F-bindning påverkar kemisk stabilitet, polaritet och metabolisk hastighet, vilket ofta används för att förbättra läkemedelskandidaters egenskaper och materialens funktionalitet.

Metoderna delas vanligtvis in i elektrofila fluoreringar, nukleofila fluoreringar (deoxyfluorination inklusive omvandling av alkoholer till alkylfluorer) och radikal/katalytisk fluorination. Elektrofila fluoreringar använder fluor vid transfer som F+ och är vanliga när substratet är elektronrikt; dessa metoder kan ge goda regio- och stereoselektivitet under milda förhållanden.

Elektrofila fluoreringar uppnås ofta med reagenser som Selectfluor och NFSI (N-fluorobenzenesulfonimide). De används brett på aren- eller alkenstrukturer för snabb införande av fluor, men risker som överfluorering och känslighet för funktionella grupper finns.

Nukleofila fluoreringar utnyttjar fluoridkällor som F−-baserade reagenter (till exempel CsF eller TBAF) samt deoxyfluorinationer där alkoholer effektivt omvandlas till alkylfluorer med DAST, Deoxo-Fluor eller liknande reagenser. Dessa metoder är särskilt användbara för att byta OH-grupper mot fluor och ofta kräver fukt- och temperaturkontroll.

Radikal och katalytisk fluorination används för C–H-funktionalisering och late-stage fluorination av komplexa molekyler, ofta med fotoredox- eller metallkatalys. Reagenser som Selectfluor eller NFSI fungerar som fluor-källor och möjliggör selektiv fluorering i närvaro av andra funktionella grupper.

Användningar sträcker sig från läkemedelsdesign och isotopflourering till avancerad materialvetenskap. Utmaningar inkluderar kostnad, hantering av giftiga fluorförbindelser och begränsad generalitet över olika substrat samt krav på noggrann kontroll av reagenter och miljö.