一种从羧酸以铱配合物为催化剂蓝光照射下制备氘代醛的方法，它是以芳香羧酸(ArCOOH)为原料，三苯基膦作为脱氧剂，在蓝光灯照射下，在二氯甲烷和重水的溶液中，氩气气氛下，在磷酸氢二钾为碱的条件下，以[Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)]PF6为光催化剂，苯硫酚2,4,6‑triisopropylbenzenethiol为有机小分子催化剂，得到氘代芳香醛化合物。或者它是以脂肪羧酸(Alk‑COOD)为原料，二苯基乙氧基膦作为脱氧剂，以[Ir(dF(Me)ppy)2(dtbbpy)]PF6为光催化剂，苯硫酚2,4,6‑triisopropylbenzenethiol为有机小分子催化剂，在蓝光灯照射下，在甲苯的溶液中，氩气气氛下，在2，6‑二甲基吡啶做碱的条件下，得到氘代脂肪醛化合物。
Preparation of Deuterium Aldehyde from Carboxylic Acid under Blue Light with Iridium Complex as Catalyst
A method for preparing deuterium aldehyde from carboxylic acid under blue light irradiation using iridium complex as catalyst is described. It uses aromatic carboxylic acid (ArCOOH) as raw material, triphenylphosphine as deoxidizer, under blue light irradiation, in dichloromethane and heavy water solution, in argon atmosphere, in potassium hydrogen phosphate as alkali, with [Ir (dF (CF3) ppy) 2 (dtbb)] PF6 as photocatalyst, phenylthiophenol 2,4,6_triisopr The deuterated aromatic aldehydes were synthesized by using opylbenzenethiol as a small organic catalyst. Or it uses aliphatic carboxylic acid (Alk_COOD) as raw material, diphenylethoxyphosphine as deoxidizer, [Ir(dF(Me)ppy)2(dtbbpy)] PF6 as photocatalyst, phenylthiophenol 2,4,6_triisopropylbenzenethiol as organic small molecule catalyst, under blue light irradiation, in toluene solution, in argon atmosphere, under the condition of 2,6_dimethylpyridine as alkali, to obtain deuterated aliphatic aldehyde. Things.
【技术实现步骤摘要】
从羧酸以铱配合物为催化剂蓝光照射下制备氘代醛的方法
本专利技术涉及一种从酸制备氘代醛的方法。
技术介绍
氘(deuterium)是氢的一种稳定的同位素，元素符号为D或2H，在有机合成和药物化学领域有着广泛的应用。在药物分子的非代谢位点和非作用位点引入氘，可以在不影响药物作用的情况下对药物分子的吸收、分布、代谢和排泄等进行研究。特别的是很多药物在人体内的代谢都会涉及到C-H键断裂，所以在药物的代谢位点引入氘原子，能够很好地减缓或阻止C-D键断裂，进而达到改变药物代谢速率或代谢途径的目的(Mullard,A.Nat.Rev.DrugDiscov.2016,15,219)。目前氘代药物技术也普遍被认为是一种简单有效的药物开发模式(Lohetal.,Science2017,358,1182–1187)。醛被广泛用作合成有机精细化学品，如药物、农用化学品或香料，各种醛类正在小规模或中等规模生产。生产醛最实用的一种途径就是通过羧酸的直接还原，目前，通常两种策略被采用来制备醛：羧酸氢化还原到醇，之后相对温和地氧化为醛；将羧酸转化为活性更高的羧酸衍生物如酰氯、酸酐、酰胺或活化酯，之后催化氢化或氢化还原为醛。这些策略无疑都展现出很差的化学选择性和官能团容忍度，并且反应条件苛刻，需要使用敏感试剂等，特别用以上策略来制备氘代的醛更是一种挑战(Angew.Chem.Int.Ed.2017,56,7808–7812)。采用一种条件温和的光催化途径，从稳定易得的羧酸为原料，可以高效实现各类氘代醛化合物的制备，在精细化工、材料科学和制药领域都有较好应用。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种条件温和的从廉价易得的酸制备氘代醛方法。本专利技术的合成路线如下：一种从芳香羧酸以铱配合物为催化剂、蓝光照射下制备氘代醛的方法，它是以芳香羧酸(ArCOOH)为原料，三苯基膦作为脱氧剂，在蓝光灯照射下，在二氯甲烷和重水的溶液中，其中二氯甲烷和重水的体积比例是1:1,快速搅拌(1500转/min),氩气气氛下，在磷酸氢二钾为碱的条件下，以[Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)]PF6为光催化剂，2，4，6-三异丙基苯硫酚(2,4,6-triisopropylbenzenethiol)为有机小分子催化剂，得到氘代芳香醛化合物。所述的光催化剂[Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)]PF6，和2，4，6-三异丙基苯硫酚(2,4,6-triisopropylbenzenethiol)有如下结构：上述的制备方法，其特征是：所述的芳香羧酸中的Ar基团可以是各种取代的芳基或杂芳基。上述的制备方法，其特征是：所述的芳香羧酸与三苯基膦的物质的量之比是1:1-2。上述的制备方法，，其特征是：所述的磷酸氢二钾和芳香羧酸的物质的量之比是1:1-2。上述的制备方法，其特征是：所述的光催化剂[Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)]PF6用量是芳香羧酸摩尔数的1％的摩尔量；所述的2，4，6-三异丙基苯硫酚催化剂用量是芳香羧酸摩尔数的15％的摩尔量。一种从脂肪族羧酸以铱配合物为催化剂、蓝光照射下制备氘代醛的方法，它是以氘代脂肪族羧酸(Alk-COOD)为原料，二苯基乙氧基膦作为脱氧剂，以[Ir(dF(Me)ppy)2(dtbbpy)]PF6为光催化剂，2，4，6-三异丙基苯硫酚(2,4,6-triisopropylbenzenethiol)为有机小分子催化剂，在蓝光灯照射下，在甲苯溶液中，氩气气氛下，在2，6-二甲基吡啶存在的条件下，得到氘代脂肪醛化合物。所述的光催化剂[Ir(dF(Me)ppy)2(dtbbpy)]PF6和2，4，6-三异丙基苯硫酚催化剂分别有如下结构：上述的制备方法，其特征是：所述的脂肪羧酸可以是各种不同烷基的脂肪羧酸。上述的制备方法，其特征是：所述的脂肪羧酸与二苯基乙氧基膦的物质的量之比是1:1-2。上述的制备方法，其特征是：所述的2，6-二甲基吡啶和脂肪羧酸的物质的量之比是1:1-2。上述的制备方法，其特征是：所述的光催化剂[Ir(dF(Me)ppy)2(dtbbpy)]PF6用量是脂肪羧酸摩尔数的2.5％的摩尔量；所述的2，4，6-三异丙基苯硫酚催化剂的用量是脂肪羧酸摩尔数的40％的摩尔量。该方法通过光和有机小分子协同催化，利用膦自由基化学，在条件温和，操作简便的步骤下，直接从廉价、易得、种类丰富的羧酸为原料，以廉价的氘水作为氘源，可以高效实现各类氘代醛化合物的制备，展现出很好的化学选择性和官能团容忍度。同时能很方便地对复杂的药物分子和化合物进行后期的修饰，对氘代药物的研发有重大意义。具体实施方式利用下述实施例将有助于理解本专利技术，但并不限制本专利技术的内容。氘代芳香醛制备实例:实施例1先称取(39.6mg，0.2mmol),光催化剂Ir[dF(CF3)ppy]2(dtbbpy)PF6(2.3mg,0.002mmol),K2HPO4(34.8mg,1.0equiv.),和Ph3P(0.22mmol,57.6mg,1.1equiv.)加入反应管，通过真空管线抽换气三次，在氩气氛围下，加入DCM/D2O(2.0mL,1:1v/v)，然后小心加入2，4，6-三异丙基苯硫酚(0.03mmol,7.1mg,)，然后封管置于5W蓝色LEDs灯(品牌:爱德朗，型号:led灯带，下同)照射下，室温下反应36h。反应结束，混合物加水猝灭，并用DCM萃取(3x10mL)。有机相经无水Na2SO4干燥后旋蒸除去溶剂，干法上样，柱层析(300-400目层析硅胶)(洗脱剂：石油醚-乙酸乙酯,体积比：30-15:1)得到产物31.5mg,产率86％,Dincorporationby1HNMR:96％。1HNMR(400MHz,Chloroform-d)δ10.06(s,0.04H),7.96(d,J＝8.2Hz,2H),7.76(d,J＝8.2Hz,2H),7.69–7.61(m,2H),7.52–7.40(m,3H)。13CNMR(100MHz,Chloroform-d)δ191.5(t,J＝26.6Hz),147.2,139.7,135.1(t,J＝3.6Hz),130.3,129.0,128.5,127.7,127.4.2HNMR(92MHz,Chloroform-d)δ10.08(s,1D).HRMS(ESI)CalculatedforC13H10DO+([M+H]+):184.0867,found:184.0869。实施例2先称取(35.6mg，0.2mmol),光催化剂Ir[dF(CF3)ppy]2(dtbbpy)PF6(2.3mg,0.002mmol),K2HPO4(34.8mg,1.0equiv.),和Ph3P(0.22mmol,57.6mg,1.1equiv.)加入反应管，通过真空管线抽换气三次，在氩气氛围下，加入DCM/D2O(2.0mL,1:1v/v)，然后小心加入2，4，6-三异丙基苯硫酚(0.03mmol,7.1mg)，然后封管置于5W蓝色LEDs灯照射下，室温下反应36h。反应结束，混合物加水猝灭，并用DCM萃取(3x10mL)。有机相经无水Na2SO4干燥后旋蒸除去溶剂，干法上样，柱层析(300-400目层析硅胶)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种从芳香羧酸以铱配合物为催化剂、蓝光照射下制备氘代醛的方法，其特征是：它是以芳香羧酸为原料，三苯基膦作为脱氧剂，在蓝光灯照射下，在二氯甲烷和重水的溶液中，其中二氯甲烷和重水的体积比例是1:1,快速搅拌,氩气气氛下，在磷酸氢二钾为碱的条件下，以[Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)]PF6为光催化剂，2，4，6‑三异丙基苯硫酚为有机小分子催化剂，得到氘代芳香醛化合物。
【技术特征摘要】
1.一种从芳香羧酸以铱配合物为催化剂、蓝光照射下制备氘代醛的方法，其特征是：它是以芳香羧酸为原料，三苯基膦作为脱氧剂，在蓝光灯照射下，在二氯甲烷和重水的溶液中，其中二氯甲烷和重水的体积比例是1:1,快速搅拌,氩气气氛下，在磷酸氢二钾为碱的条件下，以[Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)]PF6为光催化剂，2，4，6-三异丙基苯硫酚为有机小分子催化剂，得到氘代芳香醛化合物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的芳香羧酸中的Ar基团是各种取代的芳基或杂芳基。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的芳香羧酸与三苯基膦的物质的量之比是1:1-2。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的磷酸氢二钾和芳香羧酸的物质的量之比是1:1-2。5.根据权利1上述的制备方法，其特征是：所述的光催化剂[Ir(dF(CF3)ppy)2(dtbbpy)]PF6用量是芳香羧酸摩尔数的1％的摩尔量；所述的2，4，6-三异丙基苯硫酚催化剂用量是芳香羧酸摩尔数的1...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢劲，朱成建，张目亮，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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