日本北海道大学用计算机模拟提供了氟化合物宝库地图

日本北海道大学ICReDD研究所的研究人员使用计算机模拟产生一个完全无法想象的化学反应的总体思路，使用计算结果建议的设计原理，该团队在实验室中成功开发了一套 48 种反应，这些反应产生了可能对新药开发有用的化合物。

分子中氟的存在和位置通常会影响分子的药理活性。ICReDD 的研究人员利用量子化学计算发现了一种反应，该反应选择性地将两个氟原子添加到N杂环上难以接近的位置——具有碳环结构的分子，其中环中的至少一个碳被氮取代. 将氟原子连接到以前难以获得的“α碳”（环结构中紧挨着氮的碳）的能力可能会导致开发大量新药。

在实验室进行实验之前，研究人员撒下了一张大网，使用人工力诱导反应 (AFIR) 方法计算测试了众多 3 组分反应的可行性。他们模拟了作用于氟原子源的二氟卡宾分子与具有双键或三键的各种小分子对的反应。这些模拟表明，许多成环反应应该是可行的。

研究人员尝试了初始计算结果提出的一种有希望的反应，但没有成功。对所讨论的反应的过渡态能量进行更狭窄、优化的计算表明，二氟卡宾分子与自身的反应比与所需的起始分子更容易发生反应，这表明可能会发生不希望的副反应。这一结果激发了研究人员将其中一种起始材料改为环状分子吡啶，他们预计这将能够与不需要的副反应竞争。这种变化导致成功合成了所需的N-杂环产物，其中两个氟连接在 α 碳位置。获 取 更多前沿科技 研究 进展访问：https://byteclicks.com

大范围的反应性极大地增加了该反应框架在新药开发中的潜在效用。

研究人员将他们简化的筛选方法视为扩大搜索范围和发现化学反应设计新视野的一种方式。

相关研究成果发表在自然杂志上。