可见光介导水相脱羧氟化新策略：绿色合成氨基甲酰/酰基氟及其在生物共轭中的应用

来自印度的研究人员开发了一种可见光催化水相脱羧氟化策略，利用4-CzIPN光催化剂和Selectfluor试剂，成功将氧肟酸和α-酮酸转化为氨基甲酰氟/酰基氟。该技术可在PBS缓冲液(pH～7.4)中与胺类直接合成不对称脲/酰胺，实现了药物分子的后期修饰和赖氨酸选择性生物共轭，为绿色合成和化学生物学提供了新方案。

　　

可见光驱动的新型脱羧氟化策略在缓冲介质中实现了氨基甲酰氟(carbamoyl fluorides)和酰基氟(acyl fluorides)的绿色合成。与传统易水解的酰氯不同，这些氟化物在水相介质中展现出卓越稳定性，成为环境友好的替代试剂。

研究团队采用廉价亲电氟化剂Selectfluor^?（每克2美元）与有机光氧化还原催化剂4-CzIPN，在可见光照射下成功将氧肟酸(oxamic acids)和α-酮酸(α-ketoacids)通过脱羧过程转化为相应氟化物，收率优异。该反应无需金属参与，在环境温度的水相介质中即可进行，甚至可利用可再生太阳光能实现转化。

更令人振奋的是，生成的氨基甲酰氟/酰基氟可直接在PBS缓冲液(pH～7.4)中被胺类化合物捕获，无需额外添加碱试剂即可高效构建不对称脲(ureas)和酰胺(amides)结构。该方法已成功应用于氨基酸修饰和药物分子的后期功能化。

在生物相容性条件下，研究人员发现氨基甲酰氟在生理pH缓冲体系中表现出对胺类 nucleophiles 的特异性识别能力，其化学选择性优于硫氟交换(SuFEx)点击化学。通过竞争实验和九肽(Nonapeptide-1)模型证实，该策略可实现赖氨酸(lysine)的选择性脲化修饰，即使在半胱氨酸(cysteine)和丝氨酸(serine)共存条件下仍保持优异选择性。

光物理研究和HOMO-LUMO计算表明，该转化过程涉及自由基反应机制。这项技术为绿色合成和靶向生物共轭提供了新的技术路径，特别是在蛋白质选择性修饰领域展现出巨大应用潜力。