介離子卡賓（MIC）催化醛的氫氘交換反應(yīng)
氘標(biāo)記化合物在有機(jī)反應(yīng)機(jī)理研究、分析測試、材料科學(xué)、生命科學(xué)和醫(yī)藥學(xué)等領(lǐng)域均有著十分重要的應(yīng)用。基于氘標(biāo)記化合物的同位素稀釋質(zhì)譜法已經(jīng)廣泛應(yīng)用于定量分析，其受基質(zhì)效應(yīng)影響小，同時具有快速、準(zhǔn)確、高靈敏度和重復(fù)性好的優(yōu)點(diǎn)。氘標(biāo)記藥物分子也廣泛應(yīng)用于藥物代謝過程分析和臨床藥物代謝動力學(xué)研究。通過對C-H鍵的活化，進(jìn)而發(fā)生氫氘交換反應(yīng)，是合成氘標(biāo)記化合物的重要方法。選擇性氫氘交換，特別是在活潑烷基、芐位、雜原子鄰位、芳香環(huán)和烯烴上的交換近年來取得了一系列重大進(jìn)展。但對于醛基氫的氫氘交換反應(yīng)，研究還非常少，目前僅局限于貴金屬銥/釕催化的芳香醛基的氫氘交換反應(yīng)。另一方面，氮雜環(huán)卡賓（NHC）通過與醛形成Breslow中間體進(jìn)而實(shí)現(xiàn)醛的極翻轉(zhuǎn)活化已經(jīng)有半個多世紀(jì)的研究歷史，然而對其最簡單的反應(yīng)形式，即NHC催化的醛基氫氘交換，仍然沒有實(shí)現(xiàn)。主要的原因在于無法阻斷安息香縮合反應(yīng)及缺乏對活化的可逆性研究。
近日，我系閆曉宇課題組，同韓國梨花女子大學(xué)Jean Bouffard教授和美國加州大學(xué)圣地亞哥分校Guy Bertrand教授合作，基于課題組發(fā)展的系列1,2,3-**卡賓（即MIC），通過阻斷安息香縮合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了無金屬催化下醛的氫氘交換反應(yīng)，反應(yīng)具有非常好的底物普適性和官能團(tuán)兼容性（圖1）。該工作近期發(fā)表在Cell姊妹刊Chem上，第一作者為中國人民大學(xué)化學(xué)系博士生劉偉。（Wei Liu, et al., Chem, 2019, 5, 2484-2494）
圖1. 介離子卡賓催化醛的氫氘交換反應(yīng)。圖片來源：Chem
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