quimico
2012-02-27 20:30
Pochissimi campi della chimica hanno mostrato un tale considerevole interesse come la chimica organofluoro. Il fluoro è forse l'elemento che ha sperimentao il più grande, recente, interesse come evidenziato dall'eccezionalmente elevato numero di pubblicazioni e dall'elevata percentuale di nuovo molecole fluorurate durante i decenni recenti. Oggi, la significativa espansione nell'uso di composti chimici fluorurati ha attratto l'attenzione dei chimici organici, agrochimici, chimici medici, e chimici dei materiali. La sostituzione dell'idrogeno da parte del fluoro, l'elemento più elettronegativo, altera stericamente ed elettronicamente le proprietà delle molecole, incidendo sulla basicità o acidità dei gruppi vicinali, sul momento dipolare, e sulla reattività e stabilità globale. Il fluoro è spesso considerato come uno isostere dell'idrogeno nonostante il fatto che i loro raggi di van der Waals siano diversi (1.47 versus 1.20 Å). La lunghezza del legame carbonio-fluoro (1.39 Å) è simile a quella del legame carbonio-ossigeno (1.43 Å), suggerendo un comportamento isosterico. L'elevata energia del legame carbonio-fluoro (485.7 kJ/mol) conferisce una stabilità relativa nei confronti delle trasformazioni metaboliche. In aggiunta, il fluoro può partecipare nelle interazioni legame ad idrogeno con i legami H-C anche se i legami ad idrogeno verso il legame C-F siano certamente più deboli di quelli osservati nel caso dell'ossigeno o dell'azoto. Nonostante ciò, rimane la controversia sull'esistenza di legami ad idrogeno tra il gruppo C-F ed i donatori -OH o -NH. Per quanto riguarda il gruppo CF3, la sua dimensione (volume di van der Waals) è relativamente grande, tra quelle dei gruppi iPr e tBu. Il gruppo CF3 ha un'elettronegatività simile a quella dell'ossigeno e un grande parametro idrofobico. Il gruppo trifluorometile si riscontra in molti composti farmaceutici e agrochimici biologicamente attivi. L'aumentata lipofilicità ed una superiore stabilità metabolica, comparata a quella degli analoghi trimetile, spesso spiegano il profilo di attività migliorato. I gruppi fluoroalchile superiori, che sono i gruppo perfluoroalchile, sono introdotti principalmente per aumentare la lipofilicità, ed anche nel contesto della chimica del fluoro. I composti organici parzialmente fluorurati sono preparati tramite due diversi approcci: (i) tramite inserzione di un gruppo che già contiene legami C-F in una molecola esistente (the building-block approach), o (ii) tramite creazioni di nuovi legami C-F attraverso la fluorurazione.