Development of an Electrophilic Fluorination Reagent Derived from Fluoride for the Formation of Carbon-Fluorine Bonds

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Die Positronenemissionstomographie (PET) ist eine leistungsfähige Methode zur molekularen Bildgebung biologischer Prozesse in vivo. 18F ist das Radionuklid der Wahl für viele Anwendungen. Die PET wird zurzeit in der Onkologie, den Neurowissenschaften und der Arzneimittelentwicklung eingesetzt. Die Halbwertszeit von 18F beträgt 109 Minuten. Um seinen unproduktiven Zerfall zu minimieren, muss das Radioisotop auf einer späten Stufe der PET-Tracer-Synthese eingeführt werden. Kürzlich entdeckten Ritter et al. übergangsvermittelte elektrophile Fluorierungen organometallischer Aromaten. Aufgrund kurzer Reaktionszeiten, milder Reaktionsbedingungen und breiter Substratspektren (komplexe Verbindungen) kann diese Chemie als Grundlage für die Synthese biomedizinisch relevanter, derzeit unzugänglicher PET-Tracer dienen. 18F kann entweder als nukleophiles 18F-Fluorid (18F-) oder als elektrophiles 18F-Fluorgas (18F2) erhalten werden. Nukleophiles 18F- ist in hoher spezifischer Aktivität verfügbar, wohingegen elektrophiles 18F2 aus technischen Gründen nur in geringerer spezifischer Aktivität erhältlich ist. Alle zurzeit in der PET verwendeten elektrophilen Fluorierungsreagentien sind letzten Endes von 18F2 abgeleitet und daher nur in geringer spezifischer Aktivität verfügbar. Aufgrund seiner hohen spezifischen Aktivität ist 18F- die Fluorquelle der Wahl für die PET. Die elektrophile Fluorierung ist die bevorzugte Methode zur Einführung von Fluor in komplexe Verbindungen auf einer späten Synthesestufe. Das Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines von Fluorid abgeleiteten elektrophilen Fluorierungsreagenses zur Knüpfung von Kohlenstoff-Fluor-Bindungen. Langfristig soll diese Chemie in der Herstellung 18F-markierter elektrophiler Fluorierungsreagentien ausgehend von 18F- Anwendung finden, welche dann in der Synthese biomedizinisch relevanter PET-Tracer mit hoher spezifischer Aktivität eingesetzt werden können.