近日，中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所仿生催化合成研究組研究員陳慶安團(tuán)隊提出了銠催化醛的Tsuji-Wilkinson脫羰氘代反應(yīng)策略，該策略為采用廉價、易得的醛類化合物制備高附加值的氘代化合物提供了新思路。
大連化物所提出醛的Tsuji-Wilkinson脫羰氘代反應(yīng)策略
氘標(biāo)記的化合物在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。自從美國食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）批準(zhǔn)了氘代藥物Austedo后，許多其他氘代候選藥物正在臨床試驗中，例如d1-JNJ38877605，d3-enzalutamide。由于碳氘鍵的穩(wěn)定性優(yōu)于碳?xì)滏I，在藥物中摻入氘原子有望改善藥物代謝、延長半衰期、提高功效并減少副作用。此外，氘代化合物也被廣泛地應(yīng)用于機理研究以及NMR譜學(xué)研究等。因此，發(fā)展簡單、有效的氘代方法具有重要意義。
醛類化合物來源廣泛，廉價易得，通過醛類化合物的脫羰氘代反應(yīng)來制備相應(yīng)的氘代化合物具有很大的優(yōu)勢。就醛類化合物甲?；奶?xì)?碳碳鍵的解離能（BDE）來講，相比于甲酰基的直接氘代，脫羰氘代更具挑戰(zhàn)性，至今尚未實現(xiàn)。盡管銠催化醛類化合物的Tsuji-Wilkinson脫羰反應(yīng)有了很好地發(fā)展，但是通常需要較高的溫度（>160 oC）。因此，在相對溫和的條件下實現(xiàn)銠催化醛的脫羰/氘代反應(yīng)具有一定的研究價值。
陳慶安團(tuán)隊在前期過渡金屬催化脫羰官能團(tuán)化（Org. Lett.，2020；Angew. Chem. Int. Ed.，2021），以及過渡金屬催化含羰基化合物的轉(zhuǎn)化（Chem. Sci.，2019；ACS Catal.，2021; Angew. Chem. Int. Ed.，2022.）等研究的基礎(chǔ)上，發(fā)展了銠催化的醛類化合物的Tsuji-Wilkinson脫羰氘代反應(yīng)，合成了一系列高附加值的氘代化合物。研究發(fā)現(xiàn)，重水不僅可以作為氘代試劑和溶劑，還可以通過分散高價銠物種的電荷，促進(jìn)銠催化的脫羰反應(yīng)。該工作為在相對溫和的條件下實現(xiàn)銠催化醛類化合物的脫羰氘代提供了新思路。
相關(guān)研究以“Rhodium-Catalyzed Deuterated Tsuji-Wilkinson Decarbonylation of Aldehydes with Deuterium Oxide”為題，于近日發(fā)表在《美國化學(xué)會志》（J. Am. Chem. Soc.）上。該工作的第一作者是大連化物所博士閔祥婷。上述工作得到國家自然科學(xué)基金等項目的資助。
