[发明专利]一种氘代化合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种氘代化合物的合成方法，将如式(I)所示的卤代化合物、如式(II)所示的硫化物、促进剂、碱及氘代溶剂混合反应得到如式(III)所示的还原氘代产物；所述反应的反应方程式如下；其中，R¹、R²、R³、R⁴均选自烷基、芳香基、酰基、氢原子和氘原子中的至少一种；X选自碘，溴、氯中的至少一种。本发明利用常见重水和氘代醇类为氘源，通过一个简单的还原反应高效实现了化合物的氘代标记，与现有技术相比，不需要采用价格昂贵、有毒、易燃易爆的氘源试剂。

技术领域

本发明属于同位素标记化学合成技术领域，更具体地，涉及一种氘代化合物的合成方法。

背景技术

氘(D)标记的化合物已经被广泛的应用于有机化学、金属有机化学、光谱学、药学等多个科学领域。具体地，在有机化学领域应用同位素标记法来研究反应的机理；在金属有机领域利用氘标记的化合物制备新型的金属材料；在光谱学方面氘标记的化合物可以作为内标物质；在药学方面可以用氘元素对药物进行修饰从而改变药物的在体代谢过程，继而获得具有更好疗效的药物。鉴于氘代化合物的广泛应用，氘代化合物的制备显得尤为重要。目前，氘代化合物主要是通过有机化合物脱氧、脱卤、氢氘交换以及不饱和键还原等方法制得，这些过程大都涉及到昂贵氘源(如氘气、氘代胺)、有毒氘源(如三丁基氘化锡)、易燃易爆氘源(如硼氘化钠、氘化铝锂)等；其中通过氢氘交换制备氘代化合物还需要苛刻的反应条件(高压、高温)或者成本较高、结构复杂的过渡金属催化剂(钯、铂、钌等)，这些方法的应用性和底物适用性都受到较大程度地限制。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种氘代化合物的合成方法，其中通过对其关键还原氘代反应的反应历程、所采用的各个原料的种类及配比、相应反应条件等进行研究和改进，与现有技术相比能够有效解决氘代化合物制备过程中反应条件严苛，所采用的氘源昂贵、有毒或易燃易爆的问题。本发明利用促进剂、硫化物及碱，在氘代溶剂环境下对有机卤代化合物进行还原氘代反应生成还原氘代产物，反应条件温和，操作简单，制备成本低，底物适用性好、产率及氘代率高；并且，通过采用相对廉价的氘代溶剂作为氘源，有效避免了氘代化合物制备过程中昂贵、有毒或易燃易爆氘源的使用，能进一步降低氘代化合物的制备成本。

为实现上述目的，按照本发明，提供了一种氘代化合物的合成方法，其特征在于：将如式(I)所示的卤代化合物、如式(II)所示的硫化物、促进剂、碱及氘代溶剂混合反应得到如式(III)所示的还原氘代产物；所述反应的反应方程式如下：

其中，R¹、R²、R³、R⁴均选自烷基、芳香基、酰基、氢原子和氘原子中的至少一种；X选自碘，溴、氯中的至少一种。

作为本发明的进一步优选，所述反应具体的反应历程为：

即，如式(I)所示的卤代化合物在脱卤反应条件下产生如式(IV)所示的自由基，该自由基进一步获取如式(V)所示的氘代硫化物中的氘原子从而得到如式(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)所示的硫化物与所述氘代溶剂通过氘氢交换获得。

作为本发明的进一步优选，所述促进剂包括含铋化合物、含锑化合物、含铜化合物、含钛化合物、含锌化合物、含镉化合物、含铱化合物、以及含钌化合物中的至少一种，或者是含有上述化合物成分的物料；

优选的，所述含铋化合物包括三氧化二铋(Bi₂O₃)、氯氧化铋(BiOCl)、氯化铋(BiCl₃)、以及碘化铋(BiI₃)中的至少一种；

优选的，所述含锑化合物包括氧化锑(Sb₂O₃)；