一种以卤甲基化合物为原料制备氘代醛的方法技术

本发明专利技术提供了一种以卤甲基化合物为原料制备氘代醛的方法。所述方法包括如下步骤：在吡啶类化合物存在的溶剂和D2O混合液中，加入卤甲基化合物，在0℃~100℃下进行反应；然后加入亚硝基苯类化合物继续反应，最后反应液经酸化得到目标产物。本发明专利技术的方法所采用的原料均廉价易得，无需昂贵试剂或者重金属原料，而且反应条件简单，无需高温等苛刻条件，即本发明专利技术所述制备方法成本低廉、操作简单、氘代率高，可达97%，目标产物易纯化且收率高，最高可达95%。而且本发明专利技术所述方法的底物使适用性广，可制备多种氘代醛化合物。

【技术实现步骤摘要】
一种以卤甲基化合物为原料制备氘代醛的方法
本专利技术属于化合物的制备领域，更具体地，涉及一种以卤甲基化合物作为原料制备氘代醛的方法。
技术介绍
醛类化合物在许多化学转化中具有不可替代的作用。氘化醛及其衍生物具有多种实际应用，如代谢途径探针和反应机理研究。尽管醛的合成已经得到了广泛研究，但是1-氘代醛的有效合成仍然非常具有挑战性，因此，人们一直致力于拓展氘化醛合成的方法。传统的氘代醛的制备方法主要包括相应酯的氘化还原，然后氧化，使用D2气体进行酰氯的Rosenmund还原，二硫醇保护的醛的H/D交换，还原二氢-1,3-恶嗪和亚苄基二吡啶鎓二溴化物的水解。但是，这些方法大多需要繁琐的多步骤操作，昂贵的氘代试剂，或是苛刻的反应条件。此外，最近已经开发出新的氘代醛合成方法，如Cp2ZrDCl与叔酰胺反应，氧代羧酸的脱羧，钌催化的直接H/D交换等虽然取得了比较好的进步，但是合成中仍然存在许多挑战性的难题有待解决，特别是当前方法中使用的高温反应条件，底物范围有限，试剂可用性少以及氘代率低等，限制了这些方法的实际应用。因此，提供一种成本低廉、操作简单、无重金属、易纯化、高收率和高氘代率的氘代醛制备方法具有十分广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种以卤甲基化合物作为原料制备氘代醛的方法。本专利技术所述制备方法以廉价易得的芳基甲基卤化物为起始物，采用方便经济的合成策略通过“一锅法”高效制备氘代醛。所述方法不仅反应条件简单、无重金属、无昂贵试剂、目标产物产物易纯化，而且制备成本低廉、氘代率高，目标产物的收率高。本专利技术的上述目的是通过以下方案予以实现的：一种以卤甲基化合物为原料制备氘代醛的方法，所述方法包括如下步骤：在吡啶类化合物存在的溶剂和D2O混合液中，加入卤甲基化合物，在0℃～100℃下进行反应；然后加入亚硝基苯类化合物继续反应，最后反应液经酸化得到目标产物。优选地，所述制备方法包括如下步骤：在式Ⅱ所示化合物存在的溶剂、无机弱碱盐和D2O混合液中，加入式Ⅲ所示化合物，在0℃～100℃下反应；然后再加入式Ⅳ所示化合物继续反应，最后经酸化得到式Ⅰ所示目标产物；其中，R为苯基、取代苯基、芳香杂环、取代芳香杂环、苯乙烯基或取代苯乙烯基中的一种；X为卤素；R1和R2分别为氢、卤素、硝基、氰基、1至4个碳原子的烷基或取代甲基、1至4个碳原子的烷氧基或取代烷氧基或1至4个碳原子的烷基氨基。优选地，所述芳香杂环选自：萘、联萘、联苯、呋喃、苯并呋喃、吡咯、吲哚、噻吩、苯并噻吩、吡啶、噻唑、喹啉、异喹啉、咪唑、苯并咪唑、噁唑、苯并噁唑、嘧啶、苯并嘧啶、吖啶或嘌呤。优选地，所述芳香杂环选自：萘、联萘、联苯、苯并噻吩、吡啶、喹啉、噻唑或噁唑。优选地，取代苯基、取代芳香杂环和取代苯乙烯基中的取代基分别选自：卤素、氨基、硝基、羟基、氰基、1至8个碳原子的烷基或取代烷基、1至8个碳原子的环烷基或取代环烷基、1至8个碳原子的烷氧基或取代烷氧基、1至8个碳原子的烯烃或取代烯烃、1至8个碳原子的烷基取代的氨基、1至8个碳原子的羧基、1至8个碳原子的烷氧基羰基、2至8个碳原子的酰基、2至8个碳原子的酰胺基、苯基、取代苯基或杂环中的一种或多种。优选地，取代苯基、取代芳香杂环和取代苯乙烯基中的取代基分别选自：卤素、氨基、硝基、羟基、氰基、羧基、苯基、取代苯基、1至4个碳原子的烷基或取代烷基、1至3个碳原子的环烷基或取代环烷基、1至4个碳原子的烷氧基或取代烷氧基、1至4个碳原子的烯烃或取代烯烃、苯基或取代苯基中的一种或多种。优选地，取代苯基、取代芳香杂环和取代苯乙烯基中的取代基分别选自：氟、氯、溴、碘、硝基、氰基、羧基、甲基、三氟甲基、叔丁基、甲氧基、三氟甲氧基、乙烯基、苯基、氰基取代苯基、氟取代苯基或甲基取代苯基中的一种或多种。优选地，R1为氢、甲基或乙基。优选地，所述反应的温度为20℃～80℃。优选地，式Ⅲ化合物、式Ⅱ化合物、无机弱碱盐、D2O、式Ⅳ化合物和酸的摩尔比为1:0.1～20:1～20:1～1000:1～20:1～1000。更优选地，式Ⅲ化合物、式Ⅱ化合物、无机弱碱盐、D2O、式Ⅳ化合物和酸的摩尔比为1:1～10:2～10:20～200:1～5:5～20。更优选地，式Ⅲ化合物、式Ⅱ化合物、无机弱碱盐、D2O和式Ⅳ化合物和酸的摩尔比为1:4:4:111:2:72。优选地，加入式Ⅲ化合物后的反应时间为5～15h；加入式Ⅳ化合物后的反应是时间为2～6h。更优选地，加入式Ⅲ化合物后的反应时间为10h；加入式Ⅳ化合物后的反应是时间为4h。优选地，所述反应的温度为20℃～80℃；更优选地，所述反应的温度为室温(20℃～40℃)。优选地，所述无机弱碱盐为磷酸盐、碳酸盐、焦磷酸盐或醋酸盐。更优选地，所述无机弱碱盐为磷酸盐。优选地，酸化所用的酸为盐酸、硫酸、硝酸或氢溴酸的水溶液。优选地，所述酸化过程在冰浴条件下进行。优选地，所述反应是在二甲基亚砜、1,4-二氧六环，N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二乙基甲酰胺、四氢呋喃或乙腈溶液中进行。与现有技术相比，本专利技术的优点和有益效果为：本专利技术所述氘代醛的制备方法所采用的原料均廉价易得，无需昂贵试剂或者重金属原料，而且反应条件简单，无需高温等苛刻条件，即本专利技术所述制备方法成本低廉、操作简单、氘代率高，可达97％，目标产物易纯化且收率高，最高可达95％。而且本专利技术所述方法的底物使适用性广，可制备多种氘代醛化合物。说明书附图图1为化合物A1的氢谱图。图2为化合物A1的碳谱图。图3为化合物A2的氢谱图。图4为化合物A2的碳谱图。图5为化合物A3的氢谱图。图6为化合物A3的碳谱图。图7为化合物A4的氢谱图。图8为化合物A4的碳谱图。图9为化合物A5的氢谱图。图10为化合物A5的碳谱图。具体实施方式现结合实施例，对本专利技术作详细描述，但本专利技术的实施不仅限于此。本专利技术所用试剂和原料均市售可得或可按文献方法制备。实施例1：2-氘代萘甲醛(A1)的制备先将DMSO(3mL)与D2O(1mL)混合搅拌5分钟，然后依次加入2-萘甲基溴(0.5mmol)，4-甲基吡啶(2mmol)，磷酸钾(2mmol)。在室温下搅拌反应10小时，然后在室温条件下加入4-二甲氨基亚硝基苯(1mmol)。混合反应液在室温下继续反应4小时，然后在冰浴条件下缓慢滴加3M的盐酸溶液12mL，然后继续搅拌1小时，随后停止反应采用如下方法进行后处理：用乙酸乙酯(10mL)对反应液进行萃取，萃取3次并合并有机层，用水以及饱和食盐水洗有机层两次。然后加入无水硫酸钠进行干燥，最后通过硅胶柱进行柱层析(DCM:MeOH＝100:1)即可得到产物A1(收率88％，氘代率97％)。白色固体：1HNMR(300MHz,CDCl3):δ10.15(s,0.04H),8.33(s,1H),7.88-8.01(m,4H),7.56-7.67(m,2H).13CNMR(75MHz,CDCl3):δ192.0(t,JC-D＝26.2Hz),136.5,134.6,134.0,132.6,129.5,129.1,128.1,127.1,122.8.实施例2：A2的制备除以2-硝基苄溴替代实施例1中2-萘甲基溴，反应温度为50℃外，其它条件和步骤与实施例1相同，得到化合物A2(收率56％本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以卤甲基化合物为原料制备氘代醛的方法，其特征在于，在吡啶类化合物存在的溶剂、无机弱碱盐和D2O混合液中，加入卤甲基化合物，在0℃~100℃下进行反应；然后加入亚硝基苯类化合物继续反应，最后反应液经酸化得到目标产物。

【技术特征摘要】
1.一种以卤甲基化合物为原料制备氘代醛的方法，其特征在于，在吡啶类化合物存在的溶剂、无机弱碱盐和D2O混合液中，加入卤甲基化合物，在0℃~100℃下进行反应；然后加入亚硝基苯类化合物继续反应，最后反应液经酸化得到目标产物。2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：在式Ⅱ所示化合物存在的溶剂、无机弱碱盐和D2O混合液中，加入式Ⅲ所示化合物，在0℃~100℃下反应；然后再加入式Ⅳ所示化合物继续反应，最后经酸化得到式Ⅰ所示目标产物；；其中，R为苯基、取代苯基、芳香杂环、取代芳香杂环、苯乙烯基或取代苯乙烯基中的一种；X为卤素；R1和R2分别为氢、卤素、硝基、氰基、1至4个碳原子的烷基或取代甲基、1至4个碳原子的烷氧基或取代烷氧基或1至4个碳原子的烷基氨基。3.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，所述芳香杂环选自：萘、联萘、联苯、呋喃、苯并呋喃、吡咯、吲哚、噻吩、苯并噻吩、吡啶、噻唑、喹啉、异喹啉、咪唑、苯并咪唑、噁唑、苯并噁唑、嘧啶、苯并嘧啶、吖啶或嘌呤。4.根据权利要求2所述制备方法，其特征在于，取代苯基、取代芳香杂环和取代苯乙烯基中的取代基分别选自：卤素、氨基、硝基、羟基、氰基、1至8个碳原子的烷基或取代烷基、1至8个碳原子的环烷基或取代环烷基、1至8个碳原子的烷氧基或取代烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗海彬，盛春泉，李祥民，武善超，陈树强，吴德燕，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44