• 
  藥物合成反應(yīng)是化學制藥領(lǐng)域的重要環(huán)節(jié)。綠色化學是當前化學化工領(lǐng)域的研究熱點和前沿。目前有機合成對于科學技術(shù)進步和發(fā)展起到積極的推動作用，深刻地改變著社會生產(chǎn)和生活。從綠色化學角度研究有機合成應(yīng)用，探索綠色化學在有機合成中的應(yīng)用情況，為化學合成產(chǎn)業(yè)提供綠色發(fā)展的可持續(xù)理念。

光化學反應(yīng)平臺

• 近年來可見光催化反應(yīng)已經(jīng)成為有機化學中的前沿領(lǐng)域，作為一種強大的活化小分子的手段而起著不可替代的作用。光化學方法具有非侵入性、反應(yīng)速率快、時空可控等優(yōu)點，廣泛用于材料制備和改性的各個方面。借助于光化學反應(yīng)的可控與可視的獨有優(yōu)勢，可從源頭出發(fā),建立生命科學研究的新手段、新方法、新技術(shù)等。盡管如此，仍然需要不斷拓展和發(fā)現(xiàn)新的光活化模式來提高反應(yīng)效率，擴大應(yīng)用范圍。
  

• 美迪西光化學反應(yīng)平臺：

  包括不同功率紫外光反應(yīng)器(254/360nm)，30W-1000W；藍光反應(yīng)器覆蓋360-520nm波長范圍；光催化劑：收集有常見金屬催化劑和有機催化劑，并根據(jù)文獻不斷擴充；毫摩級別流體反應(yīng)器定制中

• C(sp³)-C(sp²) coupling reactions

  Decarboxylative coupling
  
  Proposed mechanistic pathway of nickel-catalyzed photoredox- decarboxylative arylation^[1]
  C-H cross-coupling
  
  Photoredox, HAT, and nickel-catalyzed cross-coupling: proposed mechanistic pathway and catalyst combination^[2]

• C(sp³)-C(sp³) coupling reactions

  Decarboxylative coupling
  
  Carboxylic acid and alkyl halide scope in the dual nickel-catalyzed photoredox sp³-sp³ coupling reaction^[3]
  C-H cross-coupling
  
  The scope of the alkyl bromide coupling partner in the light-enabled selective sp³ C-H alkylation^[4]

• Heteroatom arylations

  C-N coupling
  
  Metallaphotoredox-catalyzed amination: amine and arene scope^[5]
  C-O coupling
  
  Alcohol and aryl halide scope in the nickel-catalyzed photoredox C-O coupling reaction^[6]

• Other reactions

  Ar-X trifluomethylation
  
  Synthesis of trifluoromethyl(hetero)arenes^[7]
  Decarboxylative fluorination
  
  Decarboxylative Fluorination of Aliphatic Carboxylic Acids via Photoredox Catalysis^[8]

催化劑篩選平臺

• 金屬催化劑由于其特殊的催化活性，底物選擇性而廣泛應(yīng)用在合成有機化學中。尤其金屬催化的各種偶聯(lián)反應(yīng)，可以快捷高效的形成各類碳碳鍵和碳雜原子鍵，因而在藥物化學的研究中發(fā)揮著極為關(guān)鍵的作用，也是有機化學非常重要的研究方向。據(jù)統(tǒng)計，雜原子的烷基化/芳基化和碳碳鍵的形成反應(yīng)是使用率最高的有機反應(yīng)前五位之一。然而，由于底物的多樣復(fù)雜性，金屬催化偶聯(lián)反應(yīng)的失敗率很高，如碳氮偶聯(lián)的反應(yīng)失敗率在50%以上，因為很多藥物分子中的雜環(huán)通常是催化劑抑制劑。而且在藥物發(fā)現(xiàn)階段，由于項目研發(fā)時間緊迫，通常藥物化學家手頭可以探索反應(yīng)的中間體數(shù)量有限。
  催化劑篩選可以完美的解決這個問題。通過可靠的催化劑平行篩選，我們可以用數(shù)十毫克甚至更少量的中間體，在48小時甚至更短時間內(nèi)得到不同的催化劑，配體，堿，溶劑和溫度下的反應(yīng)結(jié)果。可以盡快做出繼續(xù)現(xiàn)有路線探索，或者放棄該路線合成的決定，而不會浪費太多時間，最后卻以失敗而告終。

• 催化劑篩選流程圖

  

• 催化劑篩選示意圖

  
  

• 催化劑篩選反應(yīng)類型

  
  Suzuki, Buchwald (C-N/O) 催化劑初篩體系已準備完畢

• 催化劑篩選儀器裝置

  

電化學反應(yīng)平臺

• 發(fā)展綠色可再生能源是未來發(fā)展的方向，目前在生物質(zhì)催化轉(zhuǎn)化領(lǐng)域主要使用的還是普通的催化轉(zhuǎn)化方法,很多反應(yīng)需要在高溫高壓下進行,并且很多催化劑和溶劑都有毒性,會對環(huán)境帶來污染。隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,綠色化學的方法在化學合成中的應(yīng)用得到了越來越多的關(guān)注。有機電合成被認為是一種環(huán)境友好的、符合綠色化學要求的有機合成方法。電化學方法因具有易于微型化、高靈敏度、適合非透明樣品、電源功率要求低等突出優(yōu)勢,特別適合構(gòu)建微型化分析裝置。

• 電化學定制示意圖

  
  Basic Components of an Undivided Electrochemical Cell^[9]

• Synthetic organic electrochemistry applications

  Ni-Catalyzed C-N coupling
  
  Nickel-catalyzed amination of aryl halides^[10]
  Ni catalyzed Sp²-Sp³ coupling
  
  Reaction Scope for Electrochemical Cross-Electrophile Couplings^[11]
  C-H Oxidations
  
  Substrate scope of the electrochemical benzylic C–H oxidation reaction^[12]
  Reduction of amide
  
  Plausible reaction mechanism using a Zn anode^[13]
  Heterocycles formation
  
  Formation and cyclization of nitrogen-centered radicals^[14]
  -OCF3, -SCF3, -CF3
  
  Electrochemical Trifluoromethoxylation of (Hetero)aromatics^[15]
  Fluorination
  
  Electrochemical Fluorination of 2,2-Diphenyl-1,3-dithiolane^[16]

總結(jié)

• 綠色化學將是有機合成的主旋律！作為綠色化學的倡導者，美迪西綠色化學平臺由公司資深科研專家?guī)ьI(lǐng)，立足于綠色化學技術(shù), 將電化學、光化學、金屬催化、酶催化及連續(xù)化生產(chǎn)等前沿綠色技術(shù)整合到各類化學活性分子及中間體的化學合成路線中，對醫(yī)藥和化工行業(yè)現(xiàn)有小分子化藥合成路線進行優(yōu)化改進，賦能我們的化學家和客戶，提升研發(fā)項目的效率，減少化學合成步驟，提高總體合成效率，降低環(huán)境污染，實現(xiàn)環(huán)境優(yōu)化型的可持續(xù)合成反應(yīng)。
  2023年6月19-21日，美迪西將在CPHI China E2館設(shè)有展臺（展位號E2D75），展會期間美迪西團隊將帶來專業(yè)的干貨話題分享，秉持"綠色化學"理念，一站式驅(qū)動新藥研發(fā)創(chuàng)新發(fā)展，歡迎預(yù)約報名！
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參考文獻

• [1] Zhiwei Zuo,et al. Dual catalysis. Merging photoredox with nickel catalysis: coupling of α-carboxyl sp3-carbons with aryl halides. Science. 2014 Jul 25;345(6195):437-40. doi: 10.1126/science.1255525.
  [2] Megan H Shaw,et al. Native functionality in triple catalytic cross-coupling: sp3 C-H bonds as latent nucleophiles. Science. 2016 Jun 10;352(6291):1304-8. doi: 10.1126/science.aaf6635.
  [3] Craig P Johnston, et al. Metallaphotoredox-catalysed sp(3)-sp(3) cross-coupling of carboxylic acids with alkyl halides. Nature. 2016 Aug 18;536(7616):322-5. doi: 10.1038/nature19056.
  [4] Chip Le,et al. Selective sp3 C-H alkylation via polarity-match-based cross-coupling. Nature. 2017 Jul 6;547(7661):79-83. doi: 10.1038/nature22813.
  [5] Emily B Corcoran, et al. Aryl amination using ligand-free Ni(II) salts and photoredox catalysis. Science. 2016 Jul 15;353(6296):279-83. doi: 10.1126/science.aag0209.
  [6] Jack A Terrett, et al. Switching on elusive organometallic mechanisms with photoredox catalysis. Nature. 2015 Aug 20;524(7565):330-4. doi: 10.1038/nature14875.
  [7] Chip Le, et al. A radical approach to the copper oxidative addition problem: Trifluoromethylation of bromoarenes. Science. 2018 Jun 1;360(6392):1010-1014. doi: 10.1126/science.aat4133.
  [8] Sandrine Ventre, et al. Decarboxylative Fluorination of Aliphatic Carboxylic Acids via Photoredox Catalysis. J Am Chem Soc. 2015 May 6;137(17):5654-7. doi: 10.1021/jacs.5b02244.
  [9]Cian Kingston, et al. A Survival Guide for the "Electro-curious". Acc Chem Res. 2020 Jan 21;53(1):72-83. doi: 10.1021/acs.accounts.9b00539.
  [10] Chao Li, et al.  Electrochemically Enabled, Nickel-Catalyzed Amination. Angew Chem Int Ed Engl. 2017 Oct 9;56(42):13088-13093. doi: 10.1002/anie.201707906.
  [11] Robert J Perkins, et al. Electrochemical Nickel Catalysis for sp2-sp3 Cross-Electrophile Coupling Reactions of Unactivated Alkyl Halides. doi: 10.1021/acs.orglett.7b01598. Org Lett. 2017 Jul 21;19(14):3755-3758.
  [12]Jason A Marko, et al. Electrochemical benzylic oxidation of C-H bonds. Chem Commun (Camb). 2019 Jan 17;55(7):937-940. doi: 10.1039/c8cc08768g.
  [13] Kazuhiro Okamoto, et al. Hydrosilane-Mediated Electrochemical Reduction of Amides. J Org Chem. 2021 Nov 19;86(22):15992-16000. doi: 10.1021/acs.joc.1c00931.
  [14] Huai-Bo Zhao, et al. Amidinyl Radical Formation through Anodic N-H Bond Cleavage and Its Application in Aromatic C-H Bond Functionalization. Angew Chem Int Ed Engl. 2017 Jan 9;56(2):587-590. doi: 10.1002/anie.201610715.
  [15] Yao Ouyang, et al. Electrochemical Trifluoromethoxylation of (Hetero)aromatics with a Trifluoromethyl Source and Oxygen. Angew Chem Int Ed Engl. 2022 Jan 17;61(3):e202114048. doi: 10.1002/anie.202114048.
  [16] Naoki Shida, et al. Alkali Metal Fluorides in Fluorinated Alcohols: Fundamental Properties and Applications to Electrochemical Fluorination. J Org Chem. 2021 Nov 19;86(22):16128-16133. doi: 10.1021/acs.joc.1c00692.

• 所有研究均在同一園區(qū)內(nèi)實驗室有序完成，切實保證實驗進度和項目溝通的高效性，占據(jù)數(shù)據(jù)獲取和評估的行業(yè)優(yōu)越性。