如何從1個(gè)苯分子制備52種同位素標(biāo)記物

氫原子的氘（D）、氚（T）同位素目前作為基本的研究方法應(yīng)用于化學(xué)、生物學(xué)、藥學(xué)領(lǐng)域中。除了其在光譜學(xué)、質(zhì)譜、反應(yīng)機(jī)理、藥代動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用，這種同位素方法在**分子合成中同樣展現(xiàn)了潛力。氘代的分子在亨廷頓病的**中顯示有作用。通過氘代處理，分子的新陳代謝過程加快、代謝產(chǎn)物得以改善，提高了藥品的安全性和**性。

有鑒于此，弗吉尼亞大學(xué)化學(xué)系W. Dean Harman、橡樹嶺國家實(shí)驗(yàn)室等提出了氘代分子的合成新方法，通過4步反應(yīng)將苯轉(zhuǎn)化為氘代的環(huán)己烷，該反應(yīng)中通過鎢配合物的立體選擇催化作用實(shí)現(xiàn)。通過調(diào)節(jié)和鎢配合物結(jié)合的方法（蛋白質(zhì)酸、氫化物），能夠?qū)﹄�代位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過這種方法，完成了對52種不同的環(huán)己烷同位素結(jié)構(gòu)分子。

本文的方法可能對其他取代的環(huán)己烯同位素分子合成，并且對同位素作用在**分子中的作用提供更多的相關(guān)機(jī)理信息。

本文要點(diǎn):

要點(diǎn)1. 反應(yīng)優(yōu)化。通過去芳化的催化劑WTp(NO)(PMe3)對苯進(jìn)行活化，并實(shí)現(xiàn)不同位點(diǎn)，不同數(shù)目的氘代環(huán)己烷。[WTp(NO)(PMe3)]-C6D6通過MeOH2+氫化、MeOD2+氘代、BH4-還原氫化、BD4?氘代、DOTf氘代、Ph2NH2+氫代、Ph2ND2+氘代反應(yīng)連續(xù)反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了不同對不同位點(diǎn)碳上進(jìn)行高選擇性的氘標(biāo)記。

要點(diǎn)2. 對三氟甲基苯進(jìn)行了苯環(huán)上不同位點(diǎn)進(jìn)行氘標(biāo)記。并且在對苯進(jìn)行氘標(biāo)記過程中通過CN-取代、酯基取代、有機(jī)胺取代，得到了不同氘取代的羧酸/酯/胺基取代的環(huán)己烷衍生物。

 可逆脫羧反應(yīng)溫和條件富集13C同位素標(biāo)記羧酸、醛、酮、酯

化學(xué)穩(wěn)定性較高的C(sp3)-COOH型羧基分子（芳基乙酸、丙二酸半酯等）在DMF溶液中進(jìn)行的可逆的非催化反應(yīng)。尤其是，在Br?nsted 酸作用中無法進(jìn)行光催化脫羧的分子能夠進(jìn)行相應(yīng)的反應(yīng)。通過同位素標(biāo)記的13CO2，制備羧酸基13C標(biāo)記的羧酸。通過進(jìn)一步研究，發(fā)現(xiàn)羧酸能進(jìn)一步反應(yīng)生成羰基標(biāo)記的醛、酮、α,β-不飽和酯。