廈門大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院龔磊教授課題組在有機可見光催化芳基、烷基氯代物的選擇性氘化研究中取得進展，相關(guān)結(jié)果“Organophotocatalytic selective deuterodehalogenation of aryl or alkyl chlorides”于近日發(fā)表于《自然?通訊》（Nat. Commun.2021, 12, 2894）。
氘代標記技術(shù)（deuterium-labeling techniques）在有機合成、分析化學(xué)、生命科學(xué)、藥物化學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。近年來，隨著氘代藥物的快速興起，發(fā)展經(jīng)濟高效、生命友好的氘化反應(yīng)已成為化學(xué)家和生物學(xué)家共同關(guān)注的問題。傳統(tǒng)氘化反應(yīng)通常需要過渡金屬催化、苛刻反應(yīng)條件、昂貴氘源等，這些因素對藥物開發(fā)是不利的。此外，有機氯代物是最常見的合成原料之一，C-Cl鍵在天然產(chǎn)物、藥物及類似物中也廣泛存在。人們可以通過對C-Cl鍵的選擇性還原氘化在藥物的特定位置引入氘原子，改善其代謝動力學(xué)，降低毒性和提高活性。然而，這一目標卻因C-Cl鍵還原電勢高、副反應(yīng)多、反應(yīng)選擇性差等問題而難以實現(xiàn)，特別是未活化C(sp3)-Cl鍵的直接氘化反應(yīng)尚未見報道。針對上述問題，課題組發(fā)展了一種共軛芳香胺和烷基二硫醚組成的有機可見光共催化體系。其中，共軛芳香胺催化劑廉價易得，激發(fā)態(tài)壽命較長，還原電勢高；烷基二硫醚結(jié)構(gòu)簡單易調(diào)節(jié)，具有好的氘轉(zhuǎn)移效率。在可見光照射、室溫、空氣、DMSO/D2O/甲酸鈉等溫和的反應(yīng)條件和經(jīng)濟低毒的試劑作用下，成功地實現(xiàn)了80余種芳基、烷基氯代物的直接脫氯氘化，氘代率最高達99%，反應(yīng)僅產(chǎn)生CO2、NaCl等副產(chǎn)物。該方法官能團兼容性好，可用于Etofibrate、Nikethamide、Pyriproxifen、Nicoboxil 等十幾種藥物氘代物的合成，其中包括2019年藥物銷售榜排名第46位、前列腺癌治療藥物Zytiga氘代物的克級制備。此外，該方法可用于部分C(sp2)-H和C(sp3)-H鍵的直接H/D交換，并以此實現(xiàn)了Doxofyline、Diprophylline、Pentoxifylline、Evodiamine、Dropropizine、Chomipramine等藥物的選擇性氘代。（來源：廈門大學(xué)）
