近日，我院植物源農(nóng)藥研究與開發(fā)團(tuán)隊在Organic Letters上分別以“Single Electron Transfer Reductive Deuteration of Acyl Chlorides for the Synthesis of Deuterated Alcohols with a High Deuterium Atom Economy”和“Highly Chemoselective Synthesis of  α,α -Dideuterio Amines by the Reductive Deuteration of Thioamides Using Mild SmI₂-D₂O”為題發(fā)表了氘標(biāo)記化合物合成與應(yīng)用的研究論文，我院博士后李恒朝為論文第一作者，胡兆農(nóng)教授和中國農(nóng)業(yè)大學(xué)安杰教授為共同通訊作者。我院本科生王珂蒙、李欣欣、付乙凈等參與了該研究工作。

氘是氫的非放射性穩(wěn)定同位素，氘標(biāo)記化合物可以作為同位素內(nèi)標(biāo)應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測中，也被當(dāng)作同位素探針分子應(yīng)用于代謝和毒理研究以及生物合成途徑解析中。特別是，藥物分子中引入氘原子可以改善藥代動力學(xué)特性、減少代謝毒性、穩(wěn)定藥物構(gòu)型等。同理，氘標(biāo)記農(nóng)藥可能延長半衰期，進(jìn)而減少施藥量和施藥頻率，實(shí)現(xiàn)減施增效；也可能通過改變代謝特性而減少對非靶標(biāo)生物的毒性。氘標(biāo)記化合物的合成方法是其研究與應(yīng)用的主要限制因素。植物源農(nóng)藥研究與開發(fā)團(tuán)隊首先建立了基于新型單電子轉(zhuǎn)移還原氘化策略的氘代醇類化合物的合成方法 ( Organic Letters   2024,  26 , 3, 719-723 )，該方法利用經(jīng)濟(jì)廉價的鈉分散體作為電子供體，氘代乙醇作為氘源，實(shí)現(xiàn)了二氘代醇和多氘代醇的選擇性高效合成，具有>92%的氘代率和高原子經(jīng)濟(jì)性，滿足在農(nóng)藥學(xué)中應(yīng)用的需求。并進(jìn)一步利用廉價易得的硫代酰胺作為活性前體，以溫和的二碘化釤作為還原劑，重水為氘源，實(shí)現(xiàn)了二氘代胺類化合物的高效合成（ Organic Letters   2024, https://doi.org/10.1021/acs.orglett.4c03434），該方法底物適用范圍廣，可以應(yīng)用于一級或二級的芳香或脂肪的氘代胺的合成，具有高區(qū)位選擇性和>95%的氘代率。此外，該方法被證明可以應(yīng)用于氘代氮雜環(huán)類化合物的合成，包含六元環(huán)和七元環(huán)，特別是四氫喹啉類作為農(nóng)用活性分子的重要片段，可以利用該方法實(shí)現(xiàn)不同個數(shù)和不同位置的氘的引入。胺類和醇類化合物作為農(nóng)藥合成的關(guān)鍵砌塊，上述方法的建立將會促進(jìn)氘代化合物在農(nóng)藥學(xué)中的研究與應(yīng)用。

氘代醇類及胺類化合物合成方法的建立及其應(yīng)用

此外，李恒朝博士近期以第一作者在Nature Communication上以“SO₂F₂ mediated click chemistry enables modular disul?de formation in diverse reaction media”為題發(fā)表了新型點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)構(gòu)建二硫鍵的研究論文，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)安杰教授為通訊作者，我院胡兆農(nóng)教授參與了部分工作。該研究提出了一種SO₂F₂介導(dǎo)的新型點(diǎn)擊化學(xué)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了二硫鍵的高效、高選擇性構(gòu)建，突破了現(xiàn)有方法的局限性。特別是，原位水凝膠的制備與表征展示了該方法在藥物或農(nóng)藥緩釋材料中的應(yīng)用潛力。

上述研究得到了中國博士后國資計劃（GZC20232163）、國家自然科學(xué)基金（32372597）和國家重點(diǎn)研發(fā)計劃（2020YFA0907903）等項目的支持。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1021/acs.orglett.3c04155

https://doi.org/10.1021/acs.orglett.4c03434

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52606-w

編輯：劉小鳳

審核：郭   軍