自1931年氘被发现以来，在质谱研究、生物示踪、反应机理研究、药物化学等领域得到了广泛的应用。在药物化学的背景下，通过氘原子的引入来改变与药物的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)相关的性质。通过利用同位素效应，可以改变药代动力学和药效学性质，以改善代谢稳定性，从而在降低药物剂量的同时仍能获得显著的有效性和安全性，氘标记技术已被公认为药物开发的关键工具。因此，开发绿色、高效、经济、应用广泛的氘掺入方法具有重要意义。目前的研究主要集中在基于溶液(均相)体系中的脱卤氘化。传统的方法如过渡金属催化、光催化、电催化、有机催化和金属卤素交换等，已经得到了广泛的研究。然而，这些反应经常面临一些阻碍实现高氘掺入的挑战。这些挑战包括:1)需要高温实现; 2)惰性反应条件; 3)需要昂贵的氘源，如CD₃CN、CD₃OD和THF-d₈; 4)大量的氘源; 5)反应时间长。

近年来，机械化学因其无溶剂、反应时间短、操作方便、可在空气中进行等优点，已被应用于有机合成中。一种有趣的方法是通过机械研磨压电材料来释放电子，这可以促进反应物之间的单电子转移(SET)，为化合物合成提供了一种新途径。在前期研究的基础上，近日四川大学练仲教授团队发展了一种机械力诱导芳香碘化物的非自发脱卤氘化反应，使用压电材料作为氧化还原催化剂，廉价的D₂O作为氘源和电子供体，仅需要2.0 equiv D₂O 可实现高氘掺入。

在最优条件下，作者对这种机械化学脱卤氘化的底物范围进行了研究，结果表明，该反应兼容广泛的官能团，包括-OH和-NH₂等活泼基团(如2y-2z)。此外，作者还成功地将该方法应用于复杂生物活性分子和药物分子的氘标记。在这些转化中表现出极好的氘掺入，再次验证了该方法的可靠性(2al-2ao)。随后作者还研究了D-依普黄酮(2am)和依普黄酮的生物活性。研究结果表明，D-依普黄酮(2am)增强了体外对BMDMs破骨细胞分化的抑制作用。

作者对该反应的机理进行了研究，通过自由基捕获实验证明了该反应经历了芳基自由基中间体过程；碘量法的实验结果表明反应过程中有H₂O₂ (D₂O₂)产生。提出反应机理为：芳基碘化物的还原电势较高(-2.24 V)，因此我们猜测在球磨的作用下，钛酸钡被机械活化后产生的空穴首先被体系中来自于D₂O的OD^-通过电子转移填充，从而产生更高的还原能力，或者是来自于KOH的OH^-发生电子转移填补空穴。这也解释了在条件优化时使用KOH作为碱时产物的产率明显增高。随后提高还原能力后的BaTiO₃通过单电子转移(SET)过程，芳基碘化物还原为相应的芳基自由基和I-，芳基自由基通过BaTiO₃的SET过程进一步被还原为芳基阴离子。随后，芳基阴离子与D₂O反应，生成脱卤氘化产物和OD^-。

在该工作中，练仲教授团队发展了压电材料催化的机械力诱导芳香碘化物的非自发脱卤氘化反应。该方法克服了传统脱卤氘化反应存在的挑战，在温和的条件下实现了（杂）芳基碘化物的氘化反应，具有反应时间短、容易放大反应、无需昂贵氘源和外源还原剂等优点，并对药物分子实现了高氘掺入。提供了一种温和、简便、绿色、高效的脱卤氘化途径。