有机可见光催化氯代物的选择性脱氯氘化
2021-11-08
厦门大学学报(自然科学版) 2021年5期
关键词:催化剂
氘代化合物在有机合成、分析化学、药物化学等领域有着十分广泛的应用[1].近年来,随着氘代药物的兴起,发展经济高效、生命友好的氘代反应和技术备受合成化学家们的关注.药物代谢过程中,碳氢键断裂是重要步骤之一,因碳氘键比碳氢键稳定数倍,故在药物分子代谢位点引入碳氘键后可改变代谢速率,在一定程度上降低毒性、增强药性[2].传统氘化反应往往涉及过渡金属催化、苛刻反应条件或昂贵氘源等,官能团兼容性和底物普适性较差,氘代位点及数量难以控制,不利于氘代新药的研发[3].此外,有机氯化物是最常见的合成原料之一,在天然产物、生物活性分子等中碳氯键也极为丰富.对分子中碳氯键进行脱氯氘化能在特定位置引入氘原子,但因碳氯键还原电势高、副反应多、缺乏有效的氘转移方法等问题而难以实现[4].
2021年5月17日,厦门大学化学化工学院龚磊教授课题组于NatureCommunications期刊发表研究论文[5],报道了一种有机可见光催化芳基、烷基氯代物脱氯氘化的新方法.文中针对上述瓶颈问题,开发了一种有机共轭芳香胺/二硫醚共催化体系,在可见光照射、室温、空气等温和反应条件下,以氘水为氘源,实现了80余种芳基、烷基氯代物的选择性脱氯氘化反应,产物氘代率高达99%(图1).通过两种催化剂的调控,能有效识别二氯、多氯代物中性质相近的碳氯键,实现位点选择性的脱氯氘化.反应机理研究表明:芳香胺一方面作为光氧化还原催化剂,受光激发后可还原氯化物引发自由基过程;……
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