One-Pot H/D-Austausch und elektro-katalysierte Deuterierung von Nitrilen in D2O zu α,β-Deuterio-Arylethylaminen

Zusammenfassung Die Entwicklung eines schrittökonomischen Ansatzes zur effizienten Synthese von α,β-Deuterio-Arylethylaminen (α,β-DAEAs) mit hohen Deuteriumverhältnissen unter Verwendung einer leicht handhabbaren deuterierten Quelle unter Umgebungsbedingungen ist äußerst wünschenswert. Hier berichten wir über eine One-Pot-Zwei-Schritte-Transformation von Arylacetonitrilen zu α,β-DAEAs mit bis zu 92% isolierter Ausbeute und 99% α,β-Deuteriumverhältnissen unter Verwendung von D2O als Deuteriumquelle. Der Prozess umfasst einen schnellen α-C−H/C−D-Austausch und die tandem elektro-reduktive Deuterierung von C≡N über eine in situ gebildete niedrig-koordinierte Fe-Nanopartikel-Kathode. Die moderaten Adsorptionen von Nitrilen/Iminintermediaten und die geförderte Bildung von aktivem Wasserstoff (H*) an ungesättigten Fe-Stellen erleichtern den elektro-reduktiven Prozess. In situ-Raman bestätigt die Co-Adsorption von Arylringen und der C≡N-Gruppe auf der Fe-Oberfläche. Ein vorgeschlagener H*-Zugangsweg wird durch die detektierten Wasserstoff- und Kohlenstoffradikale bestätigt. Breite Substratanpassung, parallele Synthese mehrerer α,β-DAEAs und die erfolgreiche Herstellung von α,β-deuteriem Melatonin und Komavine heben das Potenzial hervor.