New Platforms for Incorporation of Fluorine-Containing Motifs

Abstract

L'estratègia de síntesi orgànica desenvolupada en aquesta tesi doctoral ofereix accés per incorporar diversos motius que contenen fluor a la columna vertebral orgànica mitjançant la catàlisi potoredox, la catàlisi de metalls de transició i la química "Super Donor d'Electrons". Al capítol 2, s'ha desenvolupat una alquilació sp3 C-H desfluorinativa amb cable d'amides secundàries que integra de forma ràpida i fiable motius de gem-difluoroalquen en posicions sp3 no tocades anteriorment. En el capítol 3, s'ha aconseguit una monofluoroalquilació catalítica d'olefines terminals i internes. La selectivitat anti-Markovnikov es va observar a les á-olefines, mentre que els esdeveniments de caminada en cadena permeten la fluoroalquilació del lloc SP3 C-H remot a les olefines internes. Al capítol 4, s'ha descrit una tècnica catalítica modular que racionalitza la preparació de gem-difluoroalcans a partir de precursors sp3 no activats. Habilitat per una interacció harmònica entre les transferències d'àtoms d'halogen i hidrogen, aquest enfocament introdueix una nova via per accedir als bioisòsters d'alquil difluorats rellevants per al descobriment de fàrmacs. En el capítol 5, s'ha introduït una alfa-difluoroalquilació de novo de benzil amines amb trifluorometilarens.

difluoroalquilades d'importància medicinal a partir de materials de partida sense complicacions. En resum, presentem estratègies innovadores i efectives per sintetitzar gem-difluoroalquens, monofluoroalcans i gem-difluoroalcans. Aquestes transformacions, destacades per la seva àmplia aplicabilitat, condicions de reacció suaus i especificitat precisa del lloc, introdueixen un paradigma complementari per elaborar compostos fluorats complexament funcionalitzats i rellevants per a la medicina a partir de materials de partida sense complicacions fàcilment disponibles. La estrategia de síntesis orgánica desarrollada en esta tesis doctoral brinda acceso para incorporar diversos motivos que contienen flúor en estructuras principales orgánicas mediante catálisis potoredox, catálisis de metales de transición y química de "superdonantes de electrones". En el capítulo 2, se ha desarrollado una alquilación C-H sp3 defluorativa intercambiable de amidas secundarias que integra de forma rápida y confiable motivos gema-difluoroalqueno en posiciones sp3 previamente intactas. En el capítulo 3, se ha logrado una monofluoroalquilación catalítica de olefinas terminales e internas. Se observó selectividad anti-Markovnikov en las á-olefinas, mientras que los eventos de marcha en cadena permiten la fluoroalquilación remota del sitio sp3 C-H en las olefinas internas. En el capítulo 4, se describe una técnica catalítica modular que agiliza la preparación de gem-difluoroalcanos a partir de precursores de sp3 inactivados. Permitido por una interacción armoniosa entre las transferencias de átomos de halógeno y de hidrógeno, este enfoque introduce una vía novedosa para acceder a bioisósteros de alquilo difluorados relevantes para el descubrimiento de fármacos. En el capítulo 5, se introdujo una alfa-difluoroalquilación de novo de bencilaminas con trifluorometilarenos.

The organic synthesis strategy developed in this PhD thesis provide access to incorporate diverse fluorine-containing motifs into organic backbones via potoredox catalysis, transition metal catalysis and “Super Electron Donor” chemistry. In chapter 2, a swithcable defluorinative sp3 C-H alkylation of secondary amides that rapidly and reliably integrates gem-difluoroalkene motifs into previously untouched sp3 positions has been developed. In chapter 3, a catalytic monofluoroalkylation of terminal and internal olefins has been achieved. Anti-Markovnikov selectivity was noted in á-olefins, whereas chain-walking events enable remote sp3 C-H site fluoroalkylation in internal olefins. In chapter 4, a modular catalytic technique that streamlines the preparation of gem-difluoroalkanes from unactivated sp3 precursors has been described. Enabled by a harmonious interplay between halogen- and hydrogen-atom transfers, this approach introduces a novel avenue to access drug-discovery-relevant difluorinated alkyl bioisosteres. In chapter 5, a de novo alpha-difluoroalkylation of benzyl amines with trifluoromethylarenes has been introduced. This approach stands out for its simplicity, broad applicability encompassing intricate architectures, impressive scalability, and exceptional chemoselectivity.