利用传统方法，目前已有多款N-烷基氘代药物开发出来，部分已经进入临床阶段（图1a）。基于光催化水分解技术，在此提出以氘标记水和甲醇为新型组合型烷基化试剂，从而替代、高毒、剧烈的氘烷基化试剂，并实现氘标记个数精准控制（图1b）。以对甲基苯胺和二苯胺为例，以CH3OH/H2O, CH3OD/D2O, CD3OD/H2O, CD3OD/D2O等方式进行组合时，可实现伯胺二烷基化产物、仲胺烷基化产物氘标记个数精准控制（精准引入-CH3, -CDH2, -CD2H, -CD3），实验结果也验证了图1b提出的催化机制。

半导体光催化N-氘代烷基化反应机理及底物适用性研究。

底物适用性研究表明，该氘代策略适用于系列伯胺、仲胺。醚、氯代物、腈基、酯基等官能团均良好兼容。杂环、长链脂肪胺亦可通过该方法顺利进行氘代烷基化反应。以其他氘代醇替代氘代甲醇时，还可实现N-氘代烷基化反应，如引入N-C2D5。图2数据表明该方法反应温和、产率高、选择性好，氘代率高，官能团适用性良好，具有实用化、规模化制备氘标记N-烷基类药物的潜力。

利用该方法随后制备了一系列重要的氘标记N-烷基类药物及生物活性分子，如实现了对雄激素拮抗剂氟他胺，非甾体抗炎药尼美苏利，局部麻醉药丁卡因、非中枢神经兴奋剂阿托莫西汀等商业化药物高效、温和N-氘甲基化反应，产率高达94%，氘代率均高于95%；实现了抗抑郁药丙咪嗪-d3，抗真菌药布替萘芬-d3，阿尔维林-d5系列氘代药物快速制备，产率较高92%，氘代率均大于95%。抗精神药物洛沙平-d3和抗心律失常药物多非利特-d3等克级规模制备进一步验证该方法的实用