一种β-羟基硒醚化合物及制备方法技术

本发明专利技术涉及一种β‑羟基硒醚化合物及制备方法，在有机溶剂中，以环氧化合物与苯硼酸为反应原料，以单质硒为硒基化试剂，在过渡金属催化剂银和碱的共同促进作用下，通过串联反应得到β‑羟基硒醚化合物。所述方法反应条件简单、产物的产率和纯度高，为β‑羟基硒醚化合物开拓了新的合成路线和方法，具有良好的应用潜力和研究价值。

【技术实现步骤摘要】
一种β-羟基硒醚化合物及制备方法
本专利技术属于有机化合物合成
，尤其是涉及一种β-羟基硒醚化合物及制备方法。
技术介绍
迄今为止，硒元素已被广泛应用于医药、高分子材料、农药的合成，例如开发了多个含有硒醚结构的药物分子：Ebselen(依布硒林)是日本第一制药和德国Nattermann公司开发的新型抗炎药，目前处于临床III期研究；具有抗肿瘤活性的含硒的替加氟的硫代磷酸酯类化合物，对多种肿瘤细胞株具有抑制作用的硒化修饰的南板蓝根多糖化合物。甚至农业领域，硒醚化合物结构又广谱存在于杀菌剂和除草剂中，如用作农作物除草剂的含硒三唑酰胺。大量的科学研究表明，硒是构成谷胱甘肽过氧化物酶的活性成分，作为自由基抑制剂，有效防止胰岛β细胞氧化破坏，促进糖份代谢、降低血糖和尿糖，改善糖尿病患者的症状，并且人体所需的半胱氨酸、蛋氨酸也是含硒化合物。几种常见含芳基硒醚药物分子正是由于含有硒醚结构的化合物如此重要，人们对其合成开展了大量研究，尤其是对β-羟基硒醚类化合物的合成，目前已经探索了多条合成路线和方法：2012年VGRicordi等人(PreparationoftheFirstBench-StablePhenylSelenolate：anInteresting“OnWater”NucleophilicReagent.Eur.J.Org.Chem.2008，5387-5390)报道了苯基硒溴化合物与单质锌在四氢呋喃溶剂中回流得到苯硒锌金属试剂，作为高活性的亲核试剂苯硒负离子参与环氧乙烷的开环反应得到目标产物，缺陷在于该反应需要预先制备多步合成的苯硒溴化合物起始原料，使用大量的单质锌，后处理容易造成环境的污染增加了合成成本，反应式如下：2016年，DavidJ.Procter等人(Convenientpreparationofytterbium(III)chalcogenolatecomplexesbyinsertionofytterbiumintochalcogen-chalcogenbonds.Applicationinthering-openingofepoxides.TetrahedronLetters2000，41，4923-4927)报道了二芳基二硒醚与镱在无水四氢呋喃溶剂中形成芳基硒镱金属试剂，作为活泼的亲核试剂参与环氧乙烷的开环反应得到β-羟基硒醚化合物，该反应缺陷在于使用大量的稀土金属镱，后处理容易引起环境的污染，反应式如下：2016年我们课题组在(Copper-CatalyzedOxirane-OpeningReactionwithArylIodidesandSePowder.J.Org.Chem.，2016，81，7584-7590)报道了铜催化芳基碘化物、单质硒与环氧烷烃的串联反应合成β-羟基硒醚，反应式如下：如上述和可见，虽然现有技术中存在多种合成β-羟基硒醚衍生物的制备方法，但这些方法大多存在着操作繁琐、原料需要预先制备、副反应多、条件剧烈、官能团容忍性差、底物范围窄等诸多缺点。因此，对于简便、易于处理、底物廉价易得的原料来制备β-羟基硒醚衍生物显得尤为重要，尤其是利用环氧乙烷、单质硒与苯硼酸的一锅法反应制备β-羟基硒醚化合物的反应，至今未曾报道，仍存在继续进行研究和探索的必要，这也是本专利技术得以完成的基础和动力所在。
技术实现思路
在此，申请人意欲说明的是，本专利技术的技术方案是在国家自然科学基金(编号：21602158)的资助下得以完成，在此表示感谢。本专利技术所要解决的第一个技术问题是β-羟基硒醚化合物的合成路线的问题。本专利技术所要解决的第二个技术问题是β-羟基硒醚化合物合成方法官能团容忍性的问题。本专利技术所要解决的第三个技术问题是β-羟基硒醚化合物制备过程适合大规模工业化生产的问题。为解决以上技术问题，本专利技术提供下述技术方案：一种β-羟基硒醚化合物及制备方法，在有机溶剂中，以具有如式(I)所示结构的环氧化合物与式(II)所示结构的苯硼酸为反应原料，以单质硒为硒基化试剂，在过渡金属催化剂银和碱的共同促进作用下，通过串联反应得到式(III)所示结构的β-羟基硒醚化合物。上述的反应过程，可用下述的反应式表示：所述(I)所示结构的环氧化合物与式(II)所示结构的苯硼酸的摩尔比为1∶1-1∶5，优选为1∶3；所述(I)所示结构的环氧化合物与单质硒的摩尔比为1∶1-1∶5，优选为1∶3。(1)环氧化合物本专利技术中的环氧化合物为氧化环戊烯、3，4-环氧四氢呋喃、甲基环氧丙烷、叔丁基氧化环乙烷、环氧丁烯、4-溴氧化苯乙烯、2-氯氧化苯乙烯和缩水甘油糠醚。(2)过渡金属催化剂银本专利技术中的过渡金属催化剂银为碳酸银，醋酸银，氧化银和硫酸银；优选为碳酸银，以摩尔量计，所述碳酸银的用量与所述式(I)用量比为0.1∶1，优选为0.1。(3)碱本专利技术中的碱为碳酸锂、碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢铵、醋酸钠、醋酸锂、醋酸钾、磷酸钾、磷酸钠、叔丁醇钠、氟化钾、氟化钠、叔丁醇锂或叔丁醇钾中的至少一种，优选碳酸钾；以摩尔量计，所述碳酸钾的用量与所述式(I)用量比为1∶1-1∶5，优选为1∶3。(4)有机溶剂本专利技术中的反应溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂为二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、吡啶、正己烷、1，4-二氧六烷、1，2-二氯乙烷、甲苯、四氢呋喃、甲醇、乙醚、四氯化碳、氯仿、正丁醇中的至少一种，优选N，N-二甲基甲酰胺。(5)反应温度本专利技术的制备方法中，反应温度为0-50℃，非限定性地例如可为0℃、10℃、20℃、30℃、40℃和50℃，反应温度优选30℃。(6)反应时间在本专利技术的制备方法中，反应时间并无特别的限定，例如可通过液相色谱仪检测目标产物或原料的残留百分比而确定合适的反应时间，其通常为15-24小时，非限定性例如为15小时、17小时、19小时、21小时、23小时或24小时，反应时间优选24小时。(7)分离纯化对反应后所得的混合物可以进行进一步的分离纯化，已得到较纯的最终产品。本领域普通技术人员熟知分离纯化的方法，例如可以采用萃取、柱层析、蒸馏、过滤、离心、洗涤、分馏和吸附或者至少两种的组合等方法进行分离纯化，例如萃取、柱层析。当然如果需要也可以将获得的反应混合物直接引入到其他工序直接反应来生产其他产品。可选的，在引入到其他工序之前，可以对反应混合物进行预处理，例如，浓缩、萃取和减压蒸馏中的一种或多种实验操作，以得到粗产品或纯的产品，然后引入到其他工序。在一种优选的实施方式中，反应结束后的后处理步骤可为如下方法：反应结束后，将反应液冷却后加入乙酸乙酯过滤，减压浓缩，将浓缩物通过柱色谱分离(其中硅胶为300-400目硅胶)，以石油醚和乙醚体混合液为洗脱剂，收集洗脱液，浓缩后得到目标产物。本专利技术提供的β-羟基硒醚化合物的制备方法具有如下有益效果：a)反应高效、收率高、后处理简单、操作简便；b)碱、碳酸银廉价易得；c)利用单质硒作为硒基化试剂；d)反应放大后反应效率更高。本专利技术以容易制备的如(I)所示结构的环氧化合物与式(II)所示结构的苯硼酸为反应原料，以单质硒为硒基化试剂，在氮气反应氛围下，在碳酸银和碱的共同促进作用下，反应得到式(III)所示结构的β-羟基硒醚化合物。反应条件、后处理操作简本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种β‑羟基硒醚化合物及制备方法，其特征在于，在有机溶剂中，以具有如式(I)所示结构的环氧化合物与式(II)所示结构的苯硼酸为反应原料，以单质硒为硒基化试剂，在过渡金属催化剂银和碱的共同促进作用下，通过串联反应得到式(III)所示结构的β‑羟基硒醚化合物。

【技术特征摘要】
2018.02.19 CN 20181016530221.一种β-羟基硒醚化合物及制备方法，其特征在于，在有机溶剂中，以具有如式(I)所示结构的环氧化合物与式(II)所示结构的苯硼酸为反应原料，以单质硒为硒基化试剂，在过渡金属催化剂银和碱的共同促进作用下，通过串联反应得到式(III)所示结构的β-羟基硒醚化合物。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属催化剂银是碳酸银、醋酸银、氧化银或硫酸银，优选为碳酸银。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱是碳酸银、醋酸银、碳酸锂、碳酸铯、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢铵、醋酸钠、醋酸锂、醋酸钾、磷酸钾、磷酸钠、叔丁醇钠、氟化钾、氟化钠、叔丁醇锂或叔丁醇钾，优选为碳酸钾。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应溶剂为有机溶剂，所述有机溶剂为二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、聚乙二醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、吡啶、正己烷、1，4-二氧六烷...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴戈，
申请(专利权)人：温州医科大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33