催化选择性合成α-氘代苯乙烯
催化选择性合成α-氘代苯乙烯
www.dicp.cn    发布时间:2019-03-16 10:13    栏目类别:科研动态

      氘是氢在自然界中的一种稳定形态的非放射性同位素,由于具有比氢更大的原子质量使得碳-氘键比碳-氢键更加稳定。氘标记的化合物已被广泛应用于不同研究领域。在药物化学研究中,引入氘原子是改善候选药物吸收、分布、代谢和排泄(ADME)特性的一种常用策略,同时,氘标记的化合物可以作为示踪剂和分析标准,帮助人类了解药物的代谢机制。在合成化学研究中,氘标记的化合物被广泛应用于动力学同位素效应的研究和反应历程的跟踪。因此,发展直接将碳-氢键选择性转化成碳-氘键的催化方法具有重要的理论意义和应用价值。近年来,苄位、杂原子邻位和芳香环上的选择性氢/氘交换已经取得了重要进展。苯乙烯的氘代同样具有重要的应用价值。虽然,已有金属催化非活化烯烃的文献报道,但是苯乙烯衍生物氘代的方法十分少见。主要难点是:芳香烃碳-氢键活化的竞争反应和如何控制苯乙烯氘代反应的选择性。最近,美国科罗拉多州立大学Jeffrey S. Bandar课题组以叔丁醇钾作为催化剂,氘代N,N-二甲亚砜作为氘代试剂,通过甲醇对苯乙烯的可逆加成实现α-氘代苯乙烯的催化选择性合成。作者发现甲醇的浓度对产率和选择性至关重要。α-氘代苯乙烯不仅可以用于机理研究,也为氘标记苄位手性中心的药物活性分子的构建提供新的方法。


      作者提出可能的反应机理:首先,叔丁醇钾对甲醇攫氢,并与氘代N,N-二甲亚砜发生氢/氘交换,生成MeOD和甲醇钾;然后,MeOD对苯乙烯进行亲核加成,生成部分氘代的苯乙醚;最后,甲醇钾催化发生消除反应苯乙醚生成α-氘代苯乙烯。过量的氘代N,N-二甲亚砜可能是推动α-氘代反应平衡正向进行的驱动力。J. Am. Chem. Soc.2019, 141, 1467−1472)(推荐人:吴波)


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