Metallaphotoredox-Deuteroalkylierung unter Verwendung von Thianthreniumsalzen

Zusammenfassung Deuterium-markierte Verbindungen spielen eine entscheidende Rolle in der organischen und pharmazeutischen Chemie. Die Synthese solcher Verbindungen umfasst typischerweise deuterierte Bausteine, die es ermöglichen, Deuteriumatome und funktionelle Gruppen in ein Zielmolekül in einem einzigen Schritt einzuführen. Leider hat die begrenzte Verfügbarkeit synthetischer Ansätze zu deuterierten Synthons den Fortschritt auf diesem Gebiet behindert. Hier präsentieren wir einen Ansatz, der alkylsubstituierte Thianthreniumsalze nutzt, um Deuterium effizient und selektiv an der α-Position von Alkylketten durch einen pH-abhängigen HIE-Prozess einzuführen, wobei D₂O als Deuteriumquelle verwendet wird. Die resultierenden α-deuterierten Alkyl-Thianthreniumsalze, die zwei Deuteriumatome tragen, zeigen eine hervorragende Selektivität und Deuterium-Inkorporation in elektrophilen Substitutionsreaktionen. Durch die in situ Bildung von isotopisch markierten Alkylhalogeniden zeigen diese Thianthreniumsalze eine ausgezeichnete Kompatibilität in einer Reihe von metallaphotoredox-kreuz-elektrophilen Kupplungen mit (Hetero-)Aryl-, Alkenyl-, Alkylbromiden und anderen Alkylthianthreniumsalzen. Unsere Technik ermöglicht eine Vielzahl von Substraten, hohe Deuterium-Inkorporation und präzise Kontrolle über die Stelle der Deuteriumeinfügung innerhalb eines Moleküls, wie z.B. die Benzyl-Position, die allylische Position oder eine beliebige Alkylkette dazwischen sowie benachbarte Heteroatome. Dies macht sie unschätzbar für die Synthese verschiedener deuterium-markierter Verbindungen, insbesondere solcher von pharmazeutischer Bedeutung.