[发明专利]醛的氘代和制备氘代醛中的应用

说明书

本发明属于精细化学品技术领域，具体涉及可见光与有机小分子协同催化的醛的氘代反应制备氘代醛。醛与光催化剂4CzIPN、有机小分子催化剂三异丙基硅基硫醇((i‑Pr)₃SiSH)、碳酸钠(NaCO₃)、氘代水和有机溶剂混合，向反应瓶中吹氩气，在36W的470nm蓝光照射下反应。旋去溶剂，柱层析得到纯品。

技术领域

本发明属于精细化学品技术领域，具体涉及可见光与有机小分子协同催化的醛的氘代反应在制备氘代醛中的应用。

背景技术

氘代作为标记技术在反应机理的研究，药物的吸收、分布、代谢和排泄(ADME)研究，核磁共振光谱和质谱分析研究中具有重要的作用。近年来，在药物分子中引入氘原子，在保持药物基本药理活性的同时，以增强其代谢和药代动力学特性的研究得到快速的发展。醛在药物和有机合成中无处不在，氘代醛可作为理想的氘代合成砌块，用于构建更为复杂的分子结构。氘代醛目前的合成方法包括LiAlD₄还原相应的酯后再氧化，Schwartz试剂(由LiAlD₄制备)还原相应的酰胺，Pd/Rh-共催化还原羰基化反应，羧酸的脱氧氘代反应。考虑到有机合成中的原子和步骤经济性，制备氘代醛最理想的方法是氢氘交换反应(HIE)。在这一方面，已经报道了两例Ir-和Ru-催化的HIE反应，但是这些反应的氘代率不高且区域选择性不好，往往会得到芳香环碳氢键氘代的副产物。此外，将氘原子引入到结构复杂的醛中也是有机合成中的挑战(E.P.K.Olsen，T.Singh，P.Harris，P.G.Andersson，R.Madsen，J.Am.Chem.Soc.2015，137，834；J.T.Spletstoser，J.M.White，A.R.Tunoori，G.I.Georg，J.Am.Chem.Soc.2007，129，3408；M.Y.S.Ibrahim，S.E.Denmark，Angew.Chem.Int.Ed.2018，57，10362；M.Zhang，X.-A.Yuan，C.-J.Zhu and J.Xie，Angew.Chem.Int.Ed.2019，58，312.W.J.Kerr，M.Reid，T.Tuttle，Angew.Chem.Int.Ed.2017，56，7808；E.S.Isbrandt，J.K.Vandavasi，W.Zhang，M.P.Jamshidi，S.G.Newman，Synlett 2017，28，2851；H.Geng，X.Chen，J.Gui，Y.Zhang，Z.Shen，P.Qian，J.Chen，S.Zhang，W.Wang，Nature Catal.2019，2，1071；W.Liu，L.-L.Zhao，M.Melaimi，L.Cao，X.Xu，J.Bouffard，G.Bertrand，X.Yan，Chem.2019，5，2484.)。

发明内容

本发明的目的是提供芳香醛和脂肪醛醛基碳氢键直接氘代来合成氘代醛的方法。

本发明的可见光与有机小分子协同催化的醛的氘代反应制备氘代醛的合成路线如下(方程式1)。

方程式1：

其中醛A包括取代的或未取代的苯，取代的或未取代的吡啶，取代的或未取代的喹啉，取代的或未取代的噻唑，取代的或未取代的吲哚，取代的或未取代的咔唑，取代的或未取代的呋喃，取代的或未取代的苯乙醛，取代的或未取代的苯丙醛，取代的或未取代的苯丁醛，取代的或未取代的苯戊醛，取代的或未取代的2-吡啶乙醛，取代的或未取代的3-吡啶丙醛，取代的或未取代的4-吡啶丁醛等。所述取代的取代基各自独立地选自羟基、卤素、氰基、硝基、酯基、三氟甲基、三氟甲氧基、酰胺基、C1-C6的烃基、C1-C6的烷氧基、C1-C6的烷巯基、C1-C4的烷基取代的羰氧基和C1-C4的烷氧基取代的羰氧基中的一种或多种。