氢(缩写为“H”)是所有元素中最轻的。它通常只由一个带正电的质子和一个带负电的电子组成，这种形式也称为质子。但也有两种较重的氢同位素，氘和氚。氘核除了质子外还包含一个中子，在氚的情况下甚至有两个。两者都非常罕见;与氘和氚相比，氚也具有放射性。
多年来，氘一直是药物研究的重点，因为它可以确保药物分解速度慢5、10甚至50倍。“我们称之为动力学同位素效应，”波恩大学(德国)Kekulé有机化学和生物化学研究所的AndreasGansäuer教授解释说。其原因是许多反应，包括活性物质的降解，都不会自发发生。他们首先需要轻微的“推动”，即活化能。这有点像让模型车翻山越岭：这也只有在汽车有足够的动力时才有效。
如果用氘代替氢，活化能通常会有所增加。结果，反应较慢。这也适用于药物在肝脏中的代谢。”
这意味着在药物中引入氘而不是朊会使它们具有更长的作用。因此，它们可以以较低的剂量或较少的频率服用。然而，氘很少见，因此相对昂贵。因此，理想情况下，氘应该只在代谢主要发生的点被引入。这就是新流程的用武之地。
它基于一类称为环氧化物的底物，现在几乎可以随意以多种不同的方式生产。这些基团可以想象成一种“三角形”，其中两个角由碳原子形成，第三个角由氧原子形成。这种三元环承受很大的张力，这意味着它们的一侧很容易撕裂。因此，环氧化物像绷紧的弹簧一样储存能量，然后可用于某些反应。
选择性交换
“我们将环氧化物引入不同的测试分子中，然后用我们的催化剂打开应变环，”Gansäuer解释说。“它包含一个与氘结合的钛原子。”形象地说，当环氧树脂环被切开时，会产生两个反应端。催化剂与其中一个结合，然后在第二步中将氘转移到剩余的自由端。Gansäuer说：“这使我们能够在单个位置以非常具体和所需的空间方向引入一个氘原子。”他是波恩大学跨学科研究领域“物质和基本相互作用的构建块”(TRAMatter)的成员。
该方法的另一个优点：对于许多复杂的分子，有两种不同的键合方式相互反映。新工艺几乎可用于创建两种形状中的一种。“由于镜像分子的化合物很难分离，而且它们在人体内通常具有不同的特性，因此这种立体选择性非常重要，”Gansäuer评论道。
例如，所开发的方法已用于生产止痛药布洛芬和抗抑郁药文拉法辛的氘代前体。作者有信心在未来将其应用于更多的药物。
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