如何從1個苯分子制備52種同位素標記物

氫原子的氘（D）、氚（T）同位素目前作為基本的研究方法應用于化學、生物學、藥學領域中。除了其在光譜學、質譜、反應機理、藥代動力學中的應用，這種同位素方法在**分子合成中同樣展現了潛力。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，弗吉尼亞大學化學系W. Dean Harman、橡樹嶺國家實驗室等提出了氘代分子的合成新方法，通過4步反應將苯轉化為氘代的環己烷，該反應中通過鎢配合物的立體選擇催化作用實現。通過調節和鎢配合物結合的方法（蛋白質酸、氫化物），能夠對氘代位置進行調節。通過這種方法，完成了對52種不同的環己烷同位素結構分子。

本文的方法可能對其他取代的環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機理信息。

本文要點:

要點1. 反應優化。通過去芳化的催化劑WTp(NO)(PMe3)對苯進行活化，并實現不同位點，不同數目的氘代環己烷。[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+氘代反應連續反應，實現了不同對不同位點碳上進行高選擇性的氘標記。

要點2. 對三氟甲基苯進行了苯環上不同位點進行氘標記。并且在對苯進行氘標記過程中通過CN-取代、酯基取代、有機胺取代，得到了不同氘取代的羧酸/酯/胺基取代的環己烷衍生物。

 可逆脫羧反應溫和條件富集13C同位素標記羧酸、醛、酮、酯

化學穩定性較高的C(sp3)-COOH型羧基分子（芳基乙酸、丙二酸半酯等）在DMF溶液中進行的可逆的非催化反應。尤其是，在Br?nsted 酸作用中無法進行光催化脫羧的分子能夠進行相應的反應。通過同位素標記的13CO2，制備羧酸基13C標記的羧酸。通過進一步研究，發現羧酸能進一步反應生成羰基標記的醛、酮、α,β-不飽和酯。