[發明專利]有機硒化合物的機械力化學合成方法

有效

• 申請號: 202210016492.8
• 申請日: 2022-01-07
• 公開（公告）號: CN114213300B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 魏曉峰;彭程;張繼業;陳閃閃;裴萌瑤;王陽;李霽宇
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;西安愛思益生物科技有限公司
• 主分類號: C07C391/00
• 分類號: C07C391/00;C07C391/02;C07D333/30;C07D213/64
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 相凡

本發明公開了有機硒化合物的機械力化學合成方法，屬于化學合成技術領域。在球磨機械化學條件下，使用微量溶劑作為助研劑，通過共軛加成或親核取代反應，一鍋法制備具有多樣化結構的有機硒化合物。不但避免了含硒化合物合成中所用硒源存儲難、毒性大、味道難聞以及有機溶劑的大量使用等問題，且條件更溫和、成本更低廉、廢物排放少、原子利用率高，更利于有機硒化合物的工業級制備。

技術領域

本發明屬于化學合成技術領域，具體涉及有機硒化合物的機械力化學合成方法。

背景技術

硒元素是生命體所必須的重要微量元素，也是重要的工業原料。然而，硒元素屬于稀散元素，在地殼中的元素豐度僅為0.09微克/克，其高效利用及多樣化開發具有重要意義。有機硒化合物近年來在新藥研發、催化劑、功能材料以及化學合成研究領域獲得了越來越多的關注。傳統有機硒化合物的合成需要使用預先制備的活性硒試劑(RSeH、RSeOTs、RSeBr、RSeSeR等)，而此類試劑的使用面臨諸多問題，如：1.預制備，不穩定，難儲存；2.高毒性，氣味難聞；3.低原子經濟性，低轉化率。通過化學轉化的方法將無機硒單質直接轉化為具有多樣化結構與功能的有機硒試劑可以避免上述問題。然而硒單質具有較強的化學穩定性，通常需要高活性有機試劑破壞其聚合狀態，此外，硒單質與過渡金屬易形成共聚物，從而減弱過渡金屬催化劑活性。上述方法通常需要使用金屬催化以及高溫條件，或需要在超低溫嚴苛環境下使用有機鋰試劑、格式試劑及大量超干溶劑，不適合大規模工業生產(Adv.Synth.Catal.2021,363,5386)。因此，開發符合當前綠色化學標準、使用價格低廉、性質安全穩定易于保存的硒源(硒單質)，實現無溶劑或微量溶劑體系的有機硒化物的合成方法具有極其重要的工業應用價值。

發明內容

有鑒于此，本發明公開了有機硒化合物的機械力化學合成方法，在球磨機械化學條件下，使用微量溶劑作為助研劑，通過共軛加成或親核取代反應，一鍋法制備具有多樣化結構的有機硒化合物。不但解決了有機反應中所用硒源存儲難、毒性大、味道難聞等問題，且條件更溫和，避免了大量有機溶劑的使用，成本更低廉，廢物排放少，原子利用率高，更利于有機硒化合物的工業級制備。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種有機硒化合物的機械力化學合成方法，以硒粉、鎂條或鎂粉、烷基或芳基鹵化物和親電試劑為原料，有機溶劑為助研劑，以鋼球為球磨介質，在5-30Hz條件下振蕩0.5-2.0h，即得到有機硒化合物。

進一步地，所述親電試劑包括α,β-不飽和酯/酰胺/酮類化合物、鹵代α-氨基酸、鹵代雜環或烷基，結構如下所示：

其中，

R₁、R₂、R₃、R₄分別為氫、直鏈烷基、環烷基、烷基氧基、芳香氧基、芳香基、取代芳香基、雜環芳香基、取代雜環芳香基、氨基、亞胺基、仲胺基和稠環中的一種；

R₅為直鏈烷基、環烷基、芳香基、取代芳香基、雜環芳香基、取代雜環芳香基中的一種。

進一步地，所述有機溶劑為亞砜、乙酸乙酯、N,N-二甲基甲酰胺、乙腈、甲苯、1,4-二氧六環、1,2-二氯乙烷、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃或水。

進一步地，優選溶劑為四氫呋喃。

進一步地，所述硒粉與有機溶劑質量體積比為80mg：(0.05-1)mL。

進一步地，所述硒粉、鎂條或鎂粉、烷基或芳基鹵化物、親電試劑的摩爾比為(1-1.5)：1：(1-1.5)：(0.2-0.6)。

本發明還提供一種利用上述方法得到的有機硒化合物，所述有機硒化合物的結構式如下：

代表性反應通式如下：