氘化反應(yīng)是一種重要的化學(xué)反應(yīng)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥工業(yè)中藥物的發(fā)現(xiàn)，其在有機(jī)合成、材料科學(xué)等領(lǐng)域有巨大的發(fā)展?jié)摿?。先?dǎo)化合物的藥理學(xué)特征或用于追蹤代謝途徑，以闡明藥物的作用機(jī)制。此外，在天然產(chǎn)物和藥物化學(xué)中已觀察到神奇的甲基效應(yīng)。因此，由于氘原子對化合物的吸收、分布等相應(yīng)的影響，在共價分子中CH_nD_3-n（n=0, 1, 2）基團(tuán)的穩(wěn)定生成是當(dāng)前的研究熱點。但是，目前共價分子中構(gòu)建不同氘化甲基和亞甲基的模塊仍然是一個基本挑戰(zhàn)。在β-H消除反應(yīng)中，金屬在烷基金屬物種中獲得一個氫原子。常用的A-型烯丙基金屬也可經(jīng)歷這種類型的β-H消除以提供1, 3-二烯，在獲得氫原子過程中生成中間體B。在中間體B中，C³=C⁴鍵而不是C¹=C²鍵的氫化反應(yīng)將產(chǎn)生異構(gòu)烯丙基中間體C，從而形成烯丙基C-H活化的概念，最終導(dǎo)致金屬攜帶的1, 4-H傳遞。其中，面臨挑戰(zhàn)包括控制中間體B中兩個C=C鍵的區(qū)域選擇性，以及實現(xiàn)明確的單向轉(zhuǎn)化。

在2021年7月8日，中科院上海有機(jī)化學(xué)研究所麻生明院士和張雪副研究員、復(fù)旦大學(xué)錢輝青年研究員（共同通訊作者）等人報道了一種1, 4-H烯丙基金屬化合物，提供了從現(xiàn)成的2, 3-烯丙基烯醇和有機(jī)硼酸中獲得具有高度立體選擇性的3-甲基-2(E)-烯醛或-烯酮的直接方法。其中，催化劑為[Cp*RhCl₂]₂和Cu(OAc)₂，并借助空氣中的氧氣完成催化循環(huán)。該反應(yīng)可容納許多合成的多功能官能團(tuán)以及多種藥效基團(tuán)，并且不局限于3-甲基衍生物的形成。通過1, 4-H或D傳遞，來自不同氘化的烯丙基烯醇的氘原子可以被編輯成多功能有機(jī)骨架的甲基或亞甲基，從而有效地形成4-單氘化、1, 4-和4, 4-雙氘化以及4, 4, 4-三氘化2(E)-烯醛或-烯酮。這些強(qiáng)大的平臺分子可以為不同用途的其他氘化化合物提供直接的途徑。

綜上所述，烯丙基金屬物種的金屬載體1,4-H傳遞的概念已經(jīng)被開發(fā)出來，并應(yīng)用于在非常溫和的反應(yīng)條件下從廣泛使用的有機(jī)硼酸和2, 3-烯丙基烯醇高度立體選擇性地合成E-烯醛和烯酮。該反應(yīng)具有非常廣泛的底物范圍、可耐受許多官能團(tuán)以及藥效團(tuán)，并且通過相應(yīng)的1, 4-H或D傳遞提供了一種可控策略，用于將氘原子精確地?fù)饺雭碜圆煌?, 3-烯丙基烯醇的共價分子的甲基和亞甲基。該反應(yīng)由[Cp*RhCl₂]₂和Cu(OAc)₂共同催化，并借助空氣中的氧氣完成催化循環(huán)。通過進(jìn)一步的機(jī)理研究，包括產(chǎn)品的潛在生物活性的研究和進(jìn)一步的合成應(yīng)用，目前正在作者的實驗室進(jìn)行。

Stereodefined rhodium-catalysed 1,4-H/D delivery for modular syntheses and deuterium integration.Nature Catalysis, 2021, DOI: 10.1038/s41929-021-00643-9.