[發(fā)明專利]一種氘代化合物的合成方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710580851.1
• 申請(qǐng)日: 2017-07-17
• 公開（公告）號(hào): CN109265304B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬謙;曾靜;孟令奎;陳薇;王浩;趙祥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C07B59/00
• 分類號(hào): C07B59/00;C07D205/04;C07D207/16;C07D209/08;C07D295/205;C07D307/00;C07D309/30;C07D451/02;C07H1/00;C07H9/04;C07H15/18;C07J1/00;C07J71/00;C07
• 代理公司: 華中科技大學(xué)專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

本發(fā)明公開了一種氘代化合物的合成方法，將如式(I)所示的鹵代化合物、如式(II)所示的硫化物、促進(jìn)劑、堿及氘代溶劑混合反應(yīng)得到如式(III)所示的還原氘代產(chǎn)物；所述反應(yīng)的反應(yīng)方程式如下；其中，R¹、R²、R³、R⁴均選自烷基、芳香基、酰基、氫原子和氘原子中的至少一種；X選自碘，溴、氯中的至少一種。本發(fā)明利用常見重水和氘代醇類為氘源，通過一個(gè)簡(jiǎn)單的還原反應(yīng)高效實(shí)現(xiàn)了化合物的氘代標(biāo)記，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不需要采用價(jià)格昂貴、有毒、易燃易爆的氘源試劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于同位素標(biāo)記化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種氘代化合物的合成方法。

背景技術(shù)

氘(D)標(biāo)記的化合物已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于有機(jī)化學(xué)、金屬有機(jī)化學(xué)、光譜學(xué)、藥學(xué)等多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域。具體地，在有機(jī)化學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用同位素標(biāo)記法來研究反應(yīng)的機(jī)理；在金屬有機(jī)領(lǐng)域利用氘標(biāo)記的化合物制備新型的金屬材料；在光譜學(xué)方面氘標(biāo)記的化合物可以作為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)；在藥學(xué)方面可以用氘元素對(duì)藥物進(jìn)行修飾從而改變藥物的在體代謝過程，繼而獲得具有更好療效的藥物。鑒于氘代化合物的廣泛應(yīng)用，氘代化合物的制備顯得尤為重要。目前，氘代化合物主要是通過有機(jī)化合物脫氧、脫鹵、氫氘交換以及不飽和鍵還原等方法制得，這些過程大都涉及到昂貴氘源(如氘氣、氘代胺)、有毒氘源(如三丁基氘化錫)、易燃易爆氘源(如硼氘化鈉、氘化鋁鋰)等；其中通過氫氘交換制備氘代化合物還需要苛刻的反應(yīng)條件(高壓、高溫)或者成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的過渡金屬催化劑(鈀、鉑、釕等)，這些方法的應(yīng)用性和底物適用性都受到較大程度地限制。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明的目的在于提供一種氘代化合物的合成方法，其中通過對(duì)其關(guān)鍵還原氘代反應(yīng)的反應(yīng)歷程、所采用的各個(gè)原料的種類及配比、相應(yīng)反應(yīng)條件等進(jìn)行研究和改進(jìn)，與現(xiàn)有技術(shù)相比能夠有效解決氘代化合物制備過程中反應(yīng)條件嚴(yán)苛，所采用的氘源昂貴、有毒或易燃易爆的問題。本發(fā)明利用促進(jìn)劑、硫化物及堿，在氘代溶劑環(huán)境下對(duì)有機(jī)鹵代化合物進(jìn)行還原氘代反應(yīng)生成還原氘代產(chǎn)物，反應(yīng)條件溫和，操作簡(jiǎn)單，制備成本低，底物適用性好、產(chǎn)率及氘代率高；并且，通過采用相對(duì)廉價(jià)的氘代溶劑作為氘源，有效避免了氘代化合物制備過程中昂貴、有毒或易燃易爆氘源的使用，能進(jìn)一步降低氘代化合物的制備成本。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種氘代化合物的合成方法，其特征在于：將如式(I)所示的鹵代化合物、如式(II)所示的硫化物、促進(jìn)劑、堿及氘代溶劑混合反應(yīng)得到如式(III)所示的還原氘代產(chǎn)物；所述反應(yīng)的反應(yīng)方程式如下：

其中，R¹、R²、R³、R⁴均選自烷基、芳香基、酰基、氫原子和氘原子中的至少一種；X選自碘，溴、氯中的至少一種。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述反應(yīng)具體的反應(yīng)歷程為：

即，如式(I)所示的鹵代化合物在脫鹵反應(yīng)條件下產(chǎn)生如式(IV)所示的自由基，該自由基進(jìn)一步獲取如式(V)所示的氘代硫化物中的氘原子從而得到如式(III)所示的氘代化合物，其中如式(V)所示的氘代硫化物是由如式(II)所示的硫化物與所述氘代溶劑通過氘氫交換獲得。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)選，所述促進(jìn)劑包括含鉍化合物、含銻化合物、含銅化合物、含鈦化合物、含鋅化合物、含鎘化合物、含銥化合物、以及含釕化合物中的至少一種，或者是含有上述化合物成分的物料；

優(yōu)選的，所述含鉍化合物包括三氧化二鉍(Bi₂O₃)、氯氧化鉍(BiOCl)、氯化鉍(BiCl₃)、以及碘化鉍(BiI₃)中的至少一種；

優(yōu)選的，所述含銻化合物包括氧化銻(Sb₂O₃)；