背景介紹
由于氘(D)的同位素效應(yīng),在藥物分子中引入 C-D 鍵能改善相應(yīng)其代謝和藥代動力學(xué)性能。在藥物分子中引入氘原子封閉易代謝位點是提高藥物分子代謝穩(wěn)定性的常用策略之一,特別是對于被活化的 C(sp 3)–H鍵。
迄今為止,人們一直致力于開發(fā)有效的合成策略來組裝結(jié)構(gòu)多樣的氘代分子。芳香醛和芐基碘都是藥物合成中必不可少的有機合成原料,具有多種反應(yīng)性,能夠靈活地轉(zhuǎn)化為多種下游藥物分子。因此開發(fā)一種實用性的合成氘代芳香醛和氘代芐碘的方法對于填補合成化學(xué)和藥物化學(xué)之間的空白至關(guān)重要。中南大學(xué)陽華課題組基于其對膦葉立德的研究工作基礎(chǔ)(Organic Letters 23 (7), 2538-2542),進一步開發(fā)了一種膦葉立德介導(dǎo)的選擇性碘代/氘解反應(yīng)合成了系列的氘代芐碘和氘代芳香醛。該成果發(fā)表于學(xué)術(shù)期刊 Chemical Communications 上。
研究亮點
亮點一:通過調(diào)節(jié)水解反應(yīng)中的無機堿的類型(NaOH 或者 NaOAc),高選擇性地得到氘代芐碘和氘代芳香醛,實現(xiàn)了一到多的轉(zhuǎn)化,豐富了氘代產(chǎn)物的類型。
亮點二:以廉價的芐溴/芐氯為原料,一鍋法高產(chǎn)率高氘代率的合成了多種芐位二氘代的氘代藥物分子,為后續(xù)藥物發(fā)現(xiàn)提供了結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。
亮點三:使用價格低廉的氘水作為氘源,所得產(chǎn)物氘代率較高,有利于將該方法應(yīng)用于氘代醫(yī)藥中間體的工業(yè)化生產(chǎn)之中。
總結(jié)與展望
從簡單易得的膦葉立德出發(fā),通過調(diào)節(jié)無機堿的類型,分別實現(xiàn)了氘代芐碘和氘代芳香醛高選擇性地構(gòu)建。進一步研究發(fā)現(xiàn),直接以廉價的芐溴/芐氯為原料,能夠一鍋法以高產(chǎn)率和高氘代率合成了多種芐位二氘代的氘代藥物分子,充分證明了該方法的實用性。
氘代藥物分子是目前研究的熱門。如何簡單便宜地合成多種氘代藥物分子是學(xué)術(shù)和工業(yè)界關(guān)注的重點與難點,對氘代分子合成技術(shù)的開發(fā)需要更多科研工作者的努力。
論文信息
Programmable iodization/deuterolysis sequences of phosphonium ylides to access deuterated benzyl iodides and aromatic aldehydes
Yu Zheng, Xian-Chen He, Jie Gao, Zhen-Zhen Xie, Zhi-Wei Wang, Zhi-Lin Liu, Kai Chen, Hao-Yue Xiang*(向皞月,中南大學(xué)), Xiao-Qing Chen and Hua Yang*(陽華,中南大學(xué))
Chem. Commun., 2022,58, 4215-4218
http://doi.org/10.1039/D2CC00537A
通訊作者
▲ | 中南大學(xué)陽華教授 |
陽華教授,中南大學(xué)“升華學(xué)者”特聘教授,博士生導(dǎo)師,化學(xué)化工學(xué)院副院長。1998 年獲得四川大學(xué)有機化學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位后,赴美留學(xué)深造,于 2006 年 5 月獲美國西弗吉尼亞大學(xué)(West Virginia University)有機化學(xué)專業(yè)博士學(xué)位。同年 6 月,他轉(zhuǎn)至美國俄勒岡州立大學(xué)(Oregon State University)開展博士后研究,從事天然產(chǎn)物和高活性手性藥物分子的全合成以及有機催化研究工作。2011 年回國后加入中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院制藥工程系開展研究工作。多年來,陽華教授一直致力于有機合成,不對稱催化,可見光催化及手性藥物分子的全合成研究工作,主持國家自然科學(xué)基金,湖南省科技廳重點項目,參與多項美國 NSF 以及 NIH 的基金研究工作。研發(fā)出具有優(yōu)異性能的有機催化劑“Hua Cat”,該成果廣泛應(yīng)用在手性分子的不對稱合成中,并申請國際專利,通過精細化學(xué)品公司-- Sigma-Aldrich 公司已實現(xiàn)商品化,在全球銷售。近年來,以第一作者/通信作者身份在 J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Org. Lett., Chem. Comm., J. Org. Chem. 等世界一流期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文 80 余篇。
▲ | 中南大學(xué)向皞月副教授 |
向皞月副教授,研究生導(dǎo)師,中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院制藥工程系副主任。2015 年獲得上海藥物研究所博士學(xué)位后,進入中南大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院制藥工程系開展研究工作。2021 年-2022 年,作為 KC Wong 學(xué)者在倫敦國王學(xué)院以及倫敦大學(xué)學(xué)院從事酶催化研究。多年來,向皞月副教授一直致力于光催化有機合成、電催化有機合成及藥物分子合成的研究工作。近年來,以第一作者/通訊作者身份在 Angew. Chem. Int. Ed., Org. Lett., Chem. Comm., Eur. J. Med. Chem., J. Org. Chem. 等世界一流期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文 40 余篇;申請并授權(quán)中國專利 2 項,授權(quán)國際專利 1 項,發(fā)現(xiàn)抗腫瘤候選藥物 2