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氘标记技术已成为许多学科，特别是药物化学中长期存在的重要研究工具。事实上，氘的掺入通常可以改变目标化合物的吸收、分布、代谢、排泄和毒性特性。因此，设计和使用氘代类似物来修饰化学或生物药物，同时提高其整体效力，对于发现更好的治疗方法具有巨大的潜力。
醛在药物和有机合成中无处不在，醛基可以通过特定的化学转化转化为各种其他结构单元。氘代醛是构建更复杂分子结构的理想氘代合成构件。因此，开发高效的合成方法来获得氘代醛具有重要意义。
现有的氘醛合成策略
经典方法
传统方法主要基于使用适当的还原剂选择性还原羧酸衍生物或涉及LiAlD4还原和选择性氧化的级联反应以获得氘代醛。
图1 合成氘代醛的经典策略。[1]
基于过渡金属催化的方法
过渡金属催化的还原羰基化反应是构建甲酰基-环糊精键的主要策略。例如，使用氘化钾作为氘化梭从芳基卤化物（芳基溴化物和芳基碘化物）合成氘代醛。
基于光催化的方法
过渡金属基光催化剂和有机染料都可以促进直接氘化，为潜在应用提供了巨大的合成灵活性。
基于有机催化的方法
除了过渡金属催化和光催化之外，基于N-杂环卡宾（NHC）的催化方法已被广泛用于解决具有挑战性的氘代醛的合成任务。
图2 TBADT催化醛的氘化反应。[1]
其他化学计量方法
除了上述合成策略外，芳甲基和肉桂基卤化物还可以通过一锅法转化为氘代醛。该技术还可用于醛氘代药物中间体的放大合成。
醛的氘化
我们的技术平台支持广泛的底物范围，涉及各种芳香族和脂肪族醛化合物。具体来说，苯环上带有各种取代基的苯甲醛基底物，如中性基团（异丙基、叔丁基和苯基取代基）、卤素取代基（氟、氯、溴等、碘）、吸电子基团（酯基、氰基）、给电子基团（甲氧基、醚和胺取代）、三氟甲基和三氟甲氧基等。一些敏感的官能团如硼酸、炔基、烯基也兼容。同时，考虑到药物分子中广泛存在杂芳族化合物，我们的平台也适用于含有杂芳环的醛，如吡啶、吲哚、喹啉、噻唑等，并可以获得较高氘化率的产物。除芳香醛外，该平台还适用于脂肪醛的氘化反应，可以获得更高收率和氘化率的氘化产物。
综上所述，我们的技术平台可以获得各种醛类的氘化有机化合物，特别适合药物分子的后期氘化修饰，为氘化药物的开发提供了一种高效实用的方法。