[發明專利]一種氘代含氮雜環化合物的制備方法

在審

• 申請號: 202110985204.5
• 申請日: 2021-08-25
• 公開（公告）號: CN113620866A
• 公開（公告）日: 2021-11-09
• 發明（設計）人: 高章華;江之江;吳濤;李巖;陳佳
• 申請（專利權）人: 浙大寧波理工學院;寧波萃英化學技術有限公司
• 主分類號: C07D213/61
• 分類號: C07D213/61;C07D213/06;C07D213/127;C07D213/73;C07D213/85;C07D213/65;C07B59/00;C07D213/74;C07D471/04;C07D213/22;C07D215/06;C07D209/08;C07D217/02
• 代理公司: 杭州知見專利代理有限公司 33295
• 代理人: 趙越劍

本發明公開了一種氘代含氮雜環化合物的制備方法，以式1至式5其中之一所示的含氮雜環化合物為原料，在氘源試劑及惰性氣體的存在下，無機堿作為催化劑，60?120℃下進行氘代反應，控制反應時間，獲得式1a至式5a其中之一所示的氘代含氮雜環化合物或式1b至式5b其中之一所示的氘代含氮雜環化合物。本發明具有反應條件溫和，操作簡便，氘代效果好，收率高的優點。

技術領域

本發明涉及有機合成技術領域，特別涉及一種氘代含氮雜環化合物的制備方法。

背景技術

氘元素是一種氫的同位素，自發現以來，由于其獨特的性質，被廣泛應用于核能、軍事、分析檢測、醫學檢驗、高分子材料合成改性、制藥等各個領域。如在藥物化學領域中，在藥物分子的非代謝位點和非作用位點引入氘，采用同位素示蹤法，可以在不影響藥物作用的情況下對藥物分子的吸收、分布、代謝和排泄等進行研究；在材料研究領域中，由于C-D鍵的穩定性優于C-H鍵，可以在不影響材料其他性能的情況下將設備壽命延長。

含氮雜環化合物是一類含有氮雜原子的雜環化合物，是雜環化合物中應用開發最廣泛的化合物之一，其作為化學工業，特別是精細化工的重要原料，應用范圍極廣，如3-甲基吡啶可用于合成煙酸或煙酰胺，可作血管擴張治療藥，用于治療視神經萎縮，視網膜病變，也可用于合成農用化學品—除草劑。以含氮雜環化合物的氘代產物作為中間體，合成藥物，農用化學品，飼料，香料，日化用品等，可以改良性能，產品更優。

目前含氮雜環化合物的氘代研究仍處于起步階段，現有氘代方法主要為化學合成法，多采用含Ir、Pd、Ru、Fe等過渡金屬元素化合物作為催化劑進行合成，需要多種助劑參與反應，實驗繁瑣，操作復雜，產率較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氘代含氮雜環化合物的制備方法，該方法以安全低毒的含氮雜環化合物為原料，在惰性氣體存在下，通過一鍋法一步反應，完成氘代含氮雜環化合物的合成，具有反應條件溫和，操作簡便，氘代效果好，收率高的優點。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種氘代含氮雜環化合物的制備方法，以式1至式5其中之一所示的含氮雜環化合物為原料，在氘源試劑及惰性氣體的存在下，無機堿作為催化劑，60-120℃下進行氘代反應，控制反應時間，獲得式1a至式5a其中之一所示的氘代含氮雜環化合物或式1b至式5b其中之一所示的氘代含氮雜環化合物；

所述無機堿選自叔丁醇鉀、叔丁醇鈉、叔丁醇鋰、氫化鈉、碳酸鉀、磷酸鉀、醋酸鉀、氫氧化鉀中的一種。

所述氘源試劑為氘代二甲基亞砜。

反應中各物料的摩爾用量比為含氮雜環化合物：無機堿：氘源試劑＝1:0.1-2.5:5.0-60。

所述惰性氣氛為氮氣或氬氣所構成的惰性氣體環境。

控制反應時間為4-6小時，獲得式1a至式5a其中之一所示的氘代含氮雜環化合物。

控制反應時間為12-48小時，式1b至式5b其中之一所示的氘代含氮雜環化合物。

所述R基為氫原子、溴原子、甲基、叔丁基、苯基、對甲苯基、3-聯苯基、氰基、氨基、二甲氨基、甲氧基中的一種或幾種。

本發明的有益效果是：

1、本發明可以進行選擇性氘代，選擇性體現在吡啶環的氘代上，在短時間反應后可以得到部分位點氘代的產物，繼續延長時間，能把剩下的位點進行氘代。

2、所采用技術路線在常規實驗室條件下完成，一步一鍋法反應無需中途替換溶劑，無需增加氘源用量，且反應時間短，氘代效果好，產率高，對反應操作簡單。

3、方法普適性好，可用于多種含氮雜環化合物氘代產物的制備。

具體實施方式