2024年1月27日，中國科學院上海藥物研究所戴輝雄課題組與Angew. Chem. Int. Ed.發(fā)表了題為Palladium-Catalyzed Deuteration of Arylketone Oxime Ethers的研究論文，通過開展基于芳酮C–C鍵活化的氘化反應研究，為合成氘代天然產物及藥物分子提供了高效方法。

碳-碳鍵是構成有機化合物基本骨架的化學鍵，碳-碳鍵的斷裂與重組在生物體內和工業(yè)生產中普遍存在，因此發(fā)展碳-碳鍵斷裂的新方法具有十分重要的意義。它不僅可以為現(xiàn)代合成化學提供大量廉價易得的原材料，還能為緩解能源危機、減少環(huán)境污染和可再生資源的利用提供新的解決方案。如石油工業(yè)產品的改性利用、造成白色污染的塑料制品的降解以及高聚物的降解再轉化利用等。與已廣泛研究、日趨成熟的碳-碳鍵形成方法相比，碳-碳鍵斷裂的方法學研究相對滯后。這是由于過渡金屬催化的碳-碳鍵斷裂和重組往往是一對可逆的過程,其中碳-碳鍵的解離能遠遠高于碳-金屬鍵，從熱力學角度來看，碳-碳鍵的斷裂非常困難。

有機酮是一類重要的有機化合物，其廣泛存在于藥物分子，功能材料和天然產物中。通過過渡金屬催化對酮類化合物的碳-碳鍵活化，不僅可以實現(xiàn)對這類化合物的有效轉化，同時由于這類原料來源廣泛，易得，因此還可以提供新的芳基、烯基、炔基和烷基化試劑。戴輝雄課題組長期致力于金屬鈀催化下，通過發(fā)展多配體協(xié)同接力的策略，實現(xiàn)了芳酮和烯酮的一系列官能團轉化（Angew. Chem. Int. Ed., 2020, 59, 14388；ACS Catal. 2021. 11, 1758；ACS Catal. 2022, 12, 82; Sci China Chem, 2023, 66, 2037; iScience, 2022, 25, 104505；Org. Lett. 2021, 23, 2147；2021, 23, 8291；2022, 24, 7344；Chem. Commun., 2021, 57, 9716；2023, 59, 3269；J. Org. Chem. 2022, 87, 6807；Chin. J. Chem. 2023, 41, 3587；Tetrahedron Lett. 2022, 95, 153721.）

芳基酮C-C鍵斷裂官能團化

在前期工作基礎上，該課題組以芳酮為底物，氘代甲酸鈉作為氘源，通過?；鶠殡x去基團，實現(xiàn)了鈀催化配體促進的區(qū)域選擇性氘化反應；通過以?；鳛閷蚧鶊F及離去基團，實現(xiàn)對芳酮底物的雙官能團化修飾。該反應為合成氘代天然產物及藥物分子提供了一種簡便的方法。

芳基酮C-C鍵斷裂氘化

上海藥物所博士后王震宇和南京中醫(yī)藥大學碩士研究生張頊為該論文共同第一作者。上海藥物所戴輝雄研究員、徐輝副研究員為該論文共同通訊作者。本研究還得到國家自然科學基金、上海市科委、上海市學術帶頭人計劃及上海市超級博士后等項目的支持。

全文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/anie.202319773