[发明专利]一种苄位碳氢键的氘代方法

说明书

本发明涉及一种苄位碳氢键的氘代方法，属于有机合成技术领域。本发明所涉及的苄位碳氢键的氘代方法，包括如下步骤：惰性气氛下，在反应容器中加入具有苄位碳氢键的化合物、催化剂，搅拌，充入氘气，在一定温度下密闭反应一定时间，即得苄位碳氢键氘代化合物，其中，催化剂为碱金属盐催化剂。因为本发明提供的氘代方法中催化剂用量少、廉价易得、无毒，操作简便、反应条件温和，底物官能团兼容性优异、氘代率高，所以可一步制备氘代产物，为苄位精准氘代的化学品和药物的制备开辟了新的低成本且绿色高效的途径，具有较高的应用价值。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种苄位碳氢键的氘代方法。

背景技术

氘代化合物作为一类高附加值化合物，在有机合成、机理研究、药物代谢和药物修饰等领域有着广泛的应用。近年来发展新型温和、高效、普适的氘代方法备受化学家们的广泛关注。

甲基是生物活性分子和药物分子的重要砌块，是组成复杂分子的重要结构单元。在药物分子中引入甲基取代基可以有效改善分子的溶解度和靶点的选择性，延长其在生物体内的半衰期。将同位素装配到生物活性分子中对药物研发和临床应用带来了便利。同时，苄位碳氢键酶催化氧化是诸多药物代谢中的重要过程，所以，苄位精准可控氘标记对研究药物代谢动力学，改善药效以及新药发展等具有重要意义。

随着C-H键活化反应的发展，过渡金属催化的氢氘交换反应被广泛应用于氘代化合物的合成。该方法经济、简便，但常用于选择性催化含有导向基团的芳烃及杂芳烃化合物芳环C(sp²)-H键的氘代反应。对于不含导向基团的且存在C(sp²)-H键的化合物，实现其选择性的C(sp³)-H键氢氘交换反应的研究较少。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种苄位碳氢键氘代方法。

本发明提供了一种苄位碳氢键的氘代方法，具有这样的特征，包括如下步骤：在惰性气氛下，向反应容器中加入在反应温度下呈液态的具有苄位碳氢键的化合物、催化剂，搅拌，充入氘气，在反应温度下密闭反应一定时间，即得苄位碳氢键氘代化合物，或在惰性气氛下，向反应容器中加入具有苄位碳氢键的化合物、溶剂以及催化剂，搅拌，充入氘气，在反应温度下密闭反应一定时间，即得苄位碳氢键氘代化合物，其中，所述催化剂为碱金属盐催化剂。

在本发明提供的苄位碳氢键的氘代方法中，还具有这样的特征：其中，具有苄位碳氢键的化合物为甲苯类化合物或烷基吡啶类化合物，反应通式如式1所示：

式1中，R₁-R₅相互独立地选自H、C₁-C₁₀的烃基、C₆-C₂₀的芳基、卤素、C₁-C₁₀的烃基氧基、硅烷基、N,N-二甲基中的任意一种或R₁-R₅中任意相邻两个之间键结成环，X₁为碳原子或者氮原子。

在本发明提供的苄位碳氢键的氘代方法中，还具有这样的特征：其中，具有苄位碳氢键的化合物为苄基硫醚类化合物、苄基醚类化合物、苄胺类化合物或苄基硅烷类化合物中的任意一种，反应通式如式2所示：

式2中，R₆-R₁₀相互独立地选自H、C₁-C₁₀的烃基、C₆-C₂₀的芳基、卤素、C₁-C₁₀的烃基氧基或N,N-二甲基中的任意一种，X₂为硅原子、氧原子、硫原子、碳原子或者氮原子中的任意一种，R为C₁-C₁₀的烃基、C₆-C₂₀的芳基。