南开大学仇友爱课题组：有机还原媒介促进的烯烃电化学氘化

　　具有氘原子（D）标记的化合物在药物化学以及有机化学反应机理研究等领域发挥着非常重要的作用。通过氘原子转移（Deuterium atom transfer, DAT）策略对烯烃进行氘化是选择性合成氘代化合物的重要策略之一。作为代表，烯烃的氘化反应一直是一个重要的研究方向。传统方法通常使用过渡金属作为催化剂，使用氘气作为氘源，而且通常需要高温高压的反应条件，在实际应用中带来诸多不便，并且存在着金属残留物等问题，而在药物化学中，对金属残留物的量具有非常严苛的要求，痕量的金属残留物在后处理的过程中往往需要非常高的成本。因此，发展绿色、高效的非金属催化的烯烃氘化是非常有必要的。

　　近年来，有机电化学合成实现了飞速发展，通过电化学实现缺电子苯乙烯的还原氘化也已有报道。然而，电化学方法目前主要受限于缺电子苯乙烯类化合物，底物范围具有一定的局限性。原因在于富电子的苯乙烯类化合物具有较高的还原电势和较低的氧化电势，难以在阴极发生还原且官能团耐受性较差，并容易在阳极发生氧化生成不必要的副产物等。相较于直接电解（Direct Electrolysis），间接电解（Mediated Electrolysis）以及电化学媒介的出现则为有机电化学合成带来了新的机遇和挑战。目前，有机氧化媒介已经得到了较好的发展，化学家们发展了如TEMPO、二茂铁、ABNO、NHPI等等高效的氧化媒介，通过单电子转移（SET）的方式对底物进行单电子氧化反应（图1b，左）。然而，对于有机还原媒介的探索还处于起步阶段。2022年，南开大学仇友爱课题组发展了一种使用廉价易得的萘作还原媒介的卤代芳烃的电化学羧化反应（Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202210201）。另外蒽、菲等具有大的共轭体系的化合物也可以作为有机还原媒介（图1b，右）。

　　南开大学化学学院元素有机化学国家重点实验室仇友爱课题组聚焦于有机电化学的研究，特别电化学小分子耦合有机底物的高效转化，基于课题组前期以及电化学还原羧化、电化学还原氘化的工作（Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202207746；Angew. Chem. Int. Ed.2023, 62, e202214710，Nat. Commun.2022, 13, 3774；Angew. Chem. Int. Ed.2023, e202306679）；以及媒介促进的电化学反应（Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202210201，Angew. Chem. Int. Ed.2022, 61, e202115178），近日，仇友爱课题组报道了一类新型的电化学氘原子转移策略下（eDAT）有机还原媒介促进的苯乙烯衍生物的电化学氘化反应。该反应使用催化量的三苯基膦（TPP）作为媒介；重水作为氘源；具有良好的底物范围（富电子苯乙烯同样能够良好兼容）；反应条件温和；对天然产物的后修饰也表现出良好的兼容性，具有优秀的应用前景。

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