可见光驱动氮杂尿嘧啶三氟乙酰化反应的绿色合成新策略

本研究报道了一种可见光驱动的氮杂尿嘧啶三氟乙酰化新方法，以氧气为氧化剂、掩蔽三氟乙酰试剂为自由基前体，无需昂贵催化剂和过渡金属即可实现高效转化。郑州大学研究团队开发的这一策略具有优异的官能团耐受性和普适性，为生物活性分子的后期修饰提供了绿色、可放大的解决方案，显著提升了三氟乙酰化化合物的合成效率，推动了可持续化学发展。

　　

在药物化学和材料科学领域，三氟乙酰基团(trifluoroacetyl)的引入能显著改善分子的代谢稳定性和脂溶性，但传统合成方法往往依赖贵金属催化剂或强氧化剂，存在成本高、环境污染大等问题。尤其对于氮杂尿嘧啶(azauracils)这类具有抗癌、抗病毒潜力的杂环化合物，现有修饰方法常面临反应条件苛刻、官能团兼容性差等挑战。

郑州大学化学学院的研究人员在《The Journal of Organic Chemistry》发表研究，开发出可见光驱动的三氟乙酰化新策略。该方法以环境友好的氧气为氧化剂，采用1-三氟甲基-1,2-苯碘酰-3-酮(CF₃-BX)作为自由基前体，在蓝色LED光照下实现氮杂尿嘧啶C5位的高效三氟乙酰化。关键实验技术包括：1）可见光催化反应体系的优化；2）底物范围拓展实验；3）克级规模放大验证；4）自由基捕获实验和机理研究。

研究结果显示：在最优条件下，20余种氮杂尿嘧啶衍生物获得中等至优良收率（最高达93%），且耐受酯基、卤素、氰基等敏感官能团。机理研究表明反应经历光诱导电子转移(PET)过程，氧气参与自由基链循环。该方法成功应用于抗HIV药物齐多夫定(AZT)的后期修饰，证实其实际应用价值。

该研究突破传统三氟乙酰化对过渡金属的依赖，建立首个无金属参与的可见光催化体系。其重要意义在于：1）为含氮杂环修饰提供原子经济性新途径；2）反应条件温和，避免使用有毒试剂；3）操作简便且易于放大，具备工业化潜力。这项工作为绿色药物分子设计提供了创新工具，同时为自由基化学在有机合成中的应用拓展了新思路。