概述

3-氟二環(huán)[1.1.1]戊烷-1-羧酸又名3-氟雙環(huán)[1.1.1]戊烷-1-甲酸，分子式為C₆H₇FO，分子量為130.12，白色晶體狀粉末，其折射率為1.516，熔點為117-118 °C。因其獨特的分子骨架，3-氟二環(huán)[1.1.1]戊烷-1-羧酸具備優(yōu)越的反應(yīng)活性，常用作研究用化合物，醫(yī)藥中間體。

有關(guān)研究

隨著新藥研發(fā)市場的IP大戰(zhàn)愈演愈烈，從競爭策略考慮，最經(jīng)濟有效的方式就是通過修飾與改良已存藥物結(jié)構(gòu)來開發(fā)出體內(nèi)外活性與類藥性更佳的新藥。因此，市場迫切需要新的、具有潛在活性的生物電子等排體。雙環(huán)[1.1.1]戊烷（BCP）[1]因其對稱、剛性棒狀的立體結(jié)構(gòu)，以及親脂性、增強電負(fù)性等理化性質(zhì)，在藥物研發(fā)領(lǐng)域受到越來越多的關(guān)注。在此之中，3-氟二環(huán)[1.1.1]戊烷-1-羧酸便是雙環(huán)[1.1.1]戊烷家族中的一員，其核磁譜圖如下：

雙環(huán)[1.1.1]戊烷具有獨特的三維立體結(jié)構(gòu)，并且可作為苯環(huán)和叔丁基的電子等排體，還能調(diào)控分子的理化性質(zhì)和生理活性，這使得其在藥物研發(fā)中具有十分重要的價值。相對生物醫(yī)藥，小分子藥物由于其靶點作用的非專一性毒性風(fēng)險更大，數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明，苯環(huán)的存在會導(dǎo)致小分子藥物毒性的增加。NovoNordisk等人在1996年首次將雙環(huán)[1.1.1]戊烷(BCP)結(jié)構(gòu)引入MGluR1拮抗劑，BCP引入藥物分子中可以極大地提高其水溶性和代謝穩(wěn)定性。3-氟二環(huán)[1.1.1]戊烷-1-羧酸在雙環(huán)[1.1.1]戊烷的基礎(chǔ)上，同時含有鹵素原子和羧基基團，因此研究潛力更為巨大。許多藥物公司也將該化合物骨架用于藥物分子的設(shè)計當(dāng)中，部分藥物取得了成功。國際制藥巨頭輝瑞、葛蘭素史克等公司均有多個包含BCP結(jié)構(gòu)的新藥正在研發(fā)當(dāng)中，作為苯環(huán)的生物電子等排體，BCP單元引入到藥物分子中，可以有效提高其脂溶性，細(xì)胞膜穿透性和藥物代謝穩(wěn)定性，鹵素原子也可增加藥物特異性，因此，可以預(yù)見3-氟二環(huán)[1.1.1]戊烷-1-羧酸將在新藥研發(fā)中被廣泛應(yīng)用[2]。

因3-氟二環(huán)[1.1.1]戊烷-1-羧酸的特有骨架，3-氟二環(huán)[1.1.1]戊烷-1-羧酸具有多種反應(yīng)活性：譬如和各種自由基反應(yīng)[3]；和各種金屬試劑反應(yīng)；從3-氟二環(huán)[1.1.1]戊烷-1-羧酸出發(fā)制備關(guān)鍵中間體，隨后衍生化；和格式試劑反應(yīng)制備含有雙環(huán)[1.1.1]戊烷骨架的格氏試劑，隨后發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)；與三乙基硼引發(fā)的鹵代烴發(fā)生自由基反應(yīng)以及硅硼化反應(yīng)等等。

參考文獻(xiàn)

[1]M·J·索思,G·劉,K·樂,等.疾病治療用雙亮氨酸拉鏈(DLK)激酶的二環(huán)[1.1.1]戊烷抑制劑:CN201780082917.2[P].CN110191878A[2023-11-27].

[2]J. Med. Chem. 2012, 55, 3414?3424.

[3]張紅,王明揚,吳新鑫,等.自由基參與的[1.1.1]螺槳烷溴烷基化反應(yīng):溴代雙環(huán)[1.1.1]戊烷衍生物的合成[J].有機化學(xué), 2020.DOI:10.6023/cjoc202005001.