［本站讯］近日，化学与化工学院梁雨锋教授课题组通过使用廉价金属镍催化还原偶联策略，实现了惰性芳基氯化物与氘代水的脱氯氘代反应。相关研究成果以“Scalable reductive deuteration of (Hetero) Aryl chlorides with D₂O”为题发表于国际期刊Nature Communications。论文通讯作者为梁雨锋教授、德国哥廷根大学教授Lutz Ackermann。第一作者为山东大学化学与化工学院博士研究生关宇虬，学院博士研究生王天璋、Muhammad Bilal，硕士研究生谭鑫茹参与了部分工作。

图1 Ni催化还原脱卤氘代反应

氘代化合物在药物研发、材料科学及分子追踪中至关重要。然而，传统氘化策略受限于高昂氘源成本、苛刻反应条件（如低温强碱）及贵金属催化剂（如钯）依赖，且对惰性芳基氯化物的催化效率有限。基于光催化、电催化及机械力化学的氘化策略则受限于专用反应模块与设备，实现工业化放大面临挑战。

图2 氘代芳烃的合成

为解决上述问题，梁雨锋教授课题组提出使用廉价金属镍作为催化剂的还原偶联策略，实现了芳基氯化物与氘水的脱氯氘代反应。该策略在温和反应条件下进行，展现出较为广泛的底物适用性，可兼容多种（杂）芳烃，包括芳胺、酚、醛、硼酸酯等敏感官能团，且氘代率高达84–99%，显著优于传统合成方法。这一成果不仅降低了对昂贵金属催化剂的依赖，更通过简化反应条件，为氘代反应的工业化提供了可行路径（图2）。

图3 千克级制备氘代化合物

研究团队成功将该策略应用于2-氘代苯胺和2-氘代硼酸酯的千克级制备（图3），相较于此前报道的合成方法，该策略在成本、效率与可放大性方面均表现出色。机理实验证实为非自由基型Ni^I/Ni^III催化循环。该策略因操作简便、成本低廉且具备规模化潜力，在药物研发、机理研究和代谢研究领域具有潜在的应用价值。

梁雨锋教授长期从事廉价金属催化惰性键活化的还原偶联反应研究，相关研究成果已发表在Nat. Commun., Adv. Sci., Green Chem., Chin. Chem. Lett., Chem. Rev.等国际学术期刊。研究得到了国家自然科学基金、山东省泰山学者青年专家项目、山东省优秀青年基金（海外）、山东大学齐鲁青年学者启动经费等项目的资助和支持。山东大学结构成分与物性测量平台为研究工作的顺利开展提供了重要支持。