近日,，我院植物源農藥研究與開發(fā)團隊在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)表了氘標記化合物合成與應用的研究論文，我院博士后李恒朝為論文第一作者,，胡兆農教授和中國農業(yè)大學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，氘標記化合物可以作為同位素內標應用于農藥殘留檢測中,，也被當作同位素探針分子應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特性,、減少代謝毒性,、穩(wěn)定藥物構型等。同理,，氘標記農藥可能延長半衰期,，進而減少施藥量和施藥頻率，實現(xiàn)減施增效,；也可能通過改變代謝特性而減少對非靶標生物的毒性,。氘標記化合物的合成方法是其研究與應用的主要限制因素。植物源農藥研究與開發(fā)團隊首先建立了基于新型單電子轉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 ),，該方法利用經濟廉價的鈉分散體作為電子供體,，氘代乙醇作為氘源，實現(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濟性,，滿足在農藥學中應用的需求。并進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用活性分子的重要片段,，可以利用該方法實現(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藥合成的關鍵砌塊，上述方法的建立將會促進氘代化合物在農藥學中的研究與應用,。
氘代醇類及胺類化合物合成方法的建立及其應用
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)表了新型點擊化學反應構建二硫鍵的研究論文，中國農業(yè)大學安杰教授為通訊作者,，我院胡兆農教授參與了部分工作,。該研究提出了一種SO2F2介導的新型點擊化學反應，實現(xiàn)了二硫鍵的高效,、高選擇性構建,，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藥緩釋材料中的應用潛力,。
上述研究得到了中國博士后國資計劃（GZC20232163）、國家自然科學基金（32372597）和國家重點研發(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
