[发明专利]一种氘代芳香硝基类化合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种氘代芳香硝基类化合物的制备方法，以式Ⅰ所示的芳香硝基衍生物为原料，在惰性气氛保护下，经催化体系作用与氘源试剂发生氘代反应，反应产物经过分离提纯而得；所述催化体系包括银催化剂、配体、溶剂和缚酸剂。本发明工艺方法普适性好，可用于多种芳香硝基衍生物氘代产物的制备；具有安全、绿色、廉价的特点。

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，特别涉及一种氘代芳香硝基类化合物的制备方法。

背景技术

随着对含氘有机物认识的增加，含氘有机物变得越来越重要。在核磁检测中，氘代试剂如CDCl₃，氘代DMSO等可以用于避免普通溶剂的氢原子的干扰，从而可以准确地分析出有机分子的氢元素比例；由于氘的质量相对较大，碳氘键比碳氢键更为稳定，所以在药物以及功能材料等方面的氘代研究逐渐发展起来。

芳香硝基衍生物是一种重要的有机化合物，是有机合成的核心砌块之一，通过它可以实现一系列官能团衍生化，因此以氘代的芳香硝基化合物为底物可进一步衍生出一系列氘代有机化合物。芳香硝基衍生物在功能材料、医药以及石油化工等方面有着广泛应用。比如硝基在药物化学中被认为是一种用途广泛且独特的官能团。它具有很强的电子吸引能力，能在分子中形成局部缺电子位点，并与生命系统中存在的生物亲核试剂(如蛋白质、氨基酸、核酸和酶)相互作用。相互作用可以通过涉及氧化和还原的亲核加成和电子转移发生，也可以通过简单的分子络合发生，以诱导所希望的或不希望的生物变化因此，开展了许多药物化学运动，以研究含有硝基的化合物。因此，含有硝基的药物作为抗肿瘤药物、抗生素已有很长的使用历史和抗寄生虫药物。此外，硝基可以被还原，并可能作为前药，因为它们通过酶还原产生活性物种，并最终诱导生物效应。一些硝基芳香族或硝基杂芳香族化合物可以通过不同的黄酮酶或DNA和/或其他细胞亲核试剂的烷基化反应产生的单电子还原循环来诱导治疗效果激活过程。

目前芳香硝基衍生物的芳香环上的氘代研究仍处于起步阶段，多数氘代芳香硝基衍生物采用化学手段进行制备，且多以经典的有机反应为基础从全氘代苯出发经多步骤的反应制备，反应较为繁杂；近年来，过渡金属对芳香环上的氢氘交换反应的催化报到最多的就是Ir，比如[(cod)Ir(IMES)PR₃]PF₆在氘气条件下有不错的氘代效果；也有脱卤素氘代，比如[Pd(allyl)Cl]2在以碳酸铯为碱甲苯为溶剂下得到不错的氘代效果，且选择性良好；而银盐催化剂是实际工艺中最为常见且回避了贵金属催化剂，价格低廉，其开发相应的方法具有较好的可操作性和稳定性，催化效率高，产物易分离等特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种氘代芳香硝基类化合物的制备方法，该方法以活泼性氘试剂为氘源，在合适的配体进行邻(间)位活化的基础上，在碱性环境下完成芳香硝基类衍生物邻(间)位氘代产物的生成，具有可操作性高、氘代效果好的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种氘代芳香硝基类化合物的制备方法，以式Ⅰ所示的芳香硝基衍生物为原料，在惰性气氛保护下，经催化体系作用与氘源试剂发生氘代反应，反应产物经过分离提纯而得；所述催化体系包括银催化剂、配体、溶剂和缚酸剂；

作为优选，所述氘源试剂选自重水、单氘代甲醇、单氘代乙醇中一种或两种。

作为优选，所述惰性气氛为由氮气或氩气所构成的气体环境。

作为优选，所述银催化剂选自碳酸银、氯化银、三氟甲磺酸银、溴化银、氟化银、乙酸银、三氟乙酸银、氧化银中的一种或多种。

作为优选，所述配体为三苯基膦、环己基二苯基膦、三环己基膦、2-二环己基膦基-2′,6′-二甲氧基联苯基、2-二环己膦基-2′-(N,N-二甲胺)联苯、2-(二叔丁基膦)联苯、2-二环己基磷-2′-甲基联苯中的一种。

作为优选，所述溶剂为乙腈、甲苯、甲叔醚、四氢呋喃、二氧六环、乙醇、环己烷中的一种。