湖北日報訊（記者田佩雯、通訊員步發祥）8月29日，Nature（《自然》雜志）在線發表了武漢大學化學與分子科學學院、高等研究院雷愛文/李武教授團隊的最新的電合成新技術研究成果，題為“電催化芳烴和雜芳烴還原氘代”。這是繼今年7月在Science（《科學》雜志）發文后，武漢大學團隊利用電合成新技術取得的又一突破性成果。
氘標記被廣泛應用于新藥創制、質譜內標、化學反應動力學、生物示蹤劑等研究。然而，目前已開發的氘標記方法十分有限，并且已開發的方法在引入多個氘原子和高氘標記率方面存在極大的挑戰，這些因素造成了氘標記化合物的價格十分高昂，開發使用廉價氘源的高效氘標記方法具有重要意義。
雷愛文/李武教授團隊從原創電極材料出發，通過電合成新技術成功解決了這一難題。該策略通過電催化，以廉價易得的氘水為氘源，在溫和條件下實現芳環的還原氘代反應。該方法具有廣泛的普適性，能夠實現多種芳烴和雜芳烴的還原氘代反應，成功合成了多種氘代環狀和雜環化合物。此外，該方法還可以通過脫氟反應串聯芳烴還原反應，合成飽和氘代的環狀化合物。利用該方法成功合成了13個氘標記的藥物分子，充分展示了其在藥物開發和實際應用中的巨大潛力與廣闊前景。
據悉，雷愛文教授團隊于2024年7月，在Science（《科學》雜志）在線發表了關于交流電合成化學的研究論文，題為“程序化交流電優化銅催化C-H鍵轉化反應”，這項研究首創開發了可編程波形交流電（pAC）合成技術，實現了銅催化的放氫氣氧化交叉偶聯反應。接受湖北日報全媒記者采訪時，雷愛文曾表示，電合成新技術有著綠色、安全和低能耗特性，交流電合成化學新技術就像是開創了一個全新的操作系統，科學家可以在這個系統下，開發各種應用，用于不同的物質綠色合成，從而滿足人們對于綠色制造美好生活的需求。
由于電合成新技術的綠色、安全和低能耗特性，2023年國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）把它評定為當年的十大新興技術之一。這種新技術將有望發展成為新質生產力，用于解決當前基于化石能源驅動的現行生產力的環境污染問題、安全生產風險和高能耗問題，助力綠色制造，高質量發展。
該工作得到了國家自然科學基金項目，國家重點研發計劃項目、武漢市科學基金等基金的支持。武漢大學化學與分子科學學院博士步發祥、高等研究院博士生鄧宇琪為論文的共同第一作者，李武教授、雷愛文教授為通訊作者，武漢大學為唯一署名單位。
