不饱和有机化合物的氘化反应Deuterogenation是用于形成C(sp3)−键的有吸引力途径,但是现有方法通常使用昂贵的氘dāo气D2,并且每个不饱和仅引入两个氘原子。
近日,以色列 魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)Jie Luo,David Milstein等,在Nature Chemistry上发文,报道了烯烃的氢化全氘化反应hydrogenative perdeuteration,主要基于易获得的氢气H2和重水D2O代替昂贵的氘气D2,并基于吖啶的钌钳形络合物催化,并在单个合成步骤中,每个C=C双键引入高达4.9个氘D原子。重要的是,加入催化量的硫醇,作为瞬时协同配体,通过平衡两个连续氘化过程的速率,确保是氘dāo,而不是氕piē protium的结合。该项方法,为在温和条件下,从广泛可获得的烯烃,在特定位置安装全氘烷基,开辟了一条途径。Hydrogenative alkene perdeuteration aided by a transient cooperative ligand.图1:氘化药物和C=C键的氢化全氘化。
图2:钌Ru-1催化的H2与D2O氘化。
图3:氢化全氘化反应条件的建立和机理研究。
(小注:氘代药物是药物分子结构中含有氘原子的药品,目前氘代抗肿瘤药已成为研发领域的热点。氘代药通过同位素之间的转换,部分氢原子替换为氘原子,使药物分子的理化性质得到改变,进而实现提高药物的有效性及安全性的目的。具体而言,替换后的氘元素因其无毒、无放射性,又比碳氢键稳定约6-9倍,可在不影响药物原有药理活性的情况下封闭代谢位点,延长药物半衰期,减少治疗使用剂量,降低有毒代谢物的产生,从而显著提升药物的安全性及疗效。氘代还可以通过金属催化的方式实现关键部位的氢氘交换:采用过渡金属催化剂对芳香环、饱和环上关键位置的氢原子进行精准的“氢→氘”置换,可以使用的金属催化剂包括了钯、铱、铂、钌等。CPHI制药在线)
Luo, J., Lu, L., Montag, M. et al. Hydrogenative alkene perdeuteration aided by a transient cooperative ligand. Nat. Chem. (2023).https://doi.org/10.1038/s41557-023-01313-y声明:仅代表译者个人观点,小编水平有限,如有不当之处,请在下方留言指正!