一种光催化制备氘代甲胺盐的方法技术

本发明专利技术公开了一种光催化制备氘代甲胺盐的方法，涉及氘代合成技术领域。本发明专利技术提供的光催化制备氘代甲胺盐的方法，包括步骤：S1、室温下，将苄胺类化合物在半导体光催化剂作用下与氘代甲醇反应得N

【技术实现步骤摘要】
一种光催化制备氘代甲胺盐的方法


[0001]本专利技术涉及氘代合成
，尤其涉及一种光催化制备氘代甲胺盐的方法。

技术介绍

[0002]氘代(Deuteration)作为一种标记技术在反应机理的研究、药物的代谢和吸收研究、核磁共振光谱和质谱分析研究中具有重要的意义。近年来研究发现，在药物分子中引入氘原子可保持药物基本药理活性的同时又能减缓药物在体内的代谢，从而达到减少服药剂量和频率，降低药物毒性等优点。并且，氘具有低毒性特点，成人体内大约含有10g左右的氘。据研究，单细胞生物可以在全氘环境下生长，低等生物(鱼和蝌蚪)可以在30％的重水中生存。2017年，美国食品药品监督管理局(FDA)批准了第一个氘代药物丁苯那嗪(Austedo)，该药与丁苯那嗪母体相比，氘代丁苯那嗪具有更长的半衰期、更好的稳定性和更小的药物毒性。
[0003]目前合成氘代化合物主要有氢氘交换法和基于氘代试剂的官能团转换法。对于官能团转化法来说，氘代试剂是核心，因此发展新颖高效的常用的氘代试剂或者氘代砌块具有重要意义。
[0004]氘代甲胺盐以及氘代二甲胺盐是一种应用广泛的有机合成砌块，常用作氘代药物分子的合成。然而，现有制备氘代甲胺盐以及氘代二甲胺盐的方法通常比较复杂，或需要使用昂贵有毒的氘代前体原料。因此，急需发展一种条件温和，简便高效，采用绿色廉价氘源为原料的制备氘代甲胺盐以及氘代二甲胺盐的方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是现有制备氘代甲胺盐以及氘代二甲胺盐的方法复杂，氘代前体原料昂贵有毒。
[0006]为了解决上述问题，本专利技术提出以下技术方案：
[0007]本专利技术提供一种光催化制备氘代甲胺盐的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、室温下，将苄胺类化合物在半导体光催化剂作用下与氘代甲醇反应得N
‑
氘甲基苄胺类化合物；
[0009]S2、对N
‑
氘甲基苄胺类化合物在氢气氛围下，在溶剂、酸以及催化剂的作用下进行催化氢化脱苄基即得氘代甲胺盐；
[0010]所述苄胺类化合物的通式如式(1)所示：
[0011]R为Bn或H；
[0012]所述N
‑
氘甲基苄胺类化合物的通式如式(2)所示：
[0013]R为Bn或H。
[0014]其进一步地技术方案为，S1中，半导体光催化剂选自C3N4、CdS、TiO2、Pd@TiO2、Pt@
TiO2中的一种或多种的组合。
[0015]进一步地，半导体光催化剂的用量为：1mmol苄胺类化合物，半导体光催化剂用量20
‑
40mg，优选25
‑
35mg。
[0016]其进一步地技术方案为，Pd@TiO2中Pd的质量百分数为0.3
‑
2％；Pt@TiO2中Pt的质量百分数为0.5
‑
2％。
[0017]其进一步地技术方案为，S1中，光催化选用波长为360
‑
450nm的光。
[0018]需要说明的是，由于选用的半导体光催化剂不同，催化所用的光的波长也有所不同。例如，选用C3N4、CdS时，可以用400
‑
450nm的光进行催化反应；选用TiO2、Pd@TiO2时，可以用365
‑
390nm的光进行催化反应。本领域技术人员可以根据半导体光催化剂的性质选用合适波长的光。
[0019]其进一步地技术方案为，S2中，所述催化剂为Pd/C和/或Pd(OH)2/C；催化剂的用量为：1mmol N
‑
氘甲基苄胺类化合物，催化剂用量5
‑
20mg，优选10
‑
15mg。
[0020]其进一步地技术方案为，S2中，所述酸选自盐酸、醋酸、三氟乙酸中的一种或多种的组合。
[0021]可以理解的是，S2中，产物胺的分子量很小，沸点很低，加入酸可使其生成胺盐，提高产物的稳定性，具体实施中，优选盐酸。
[0022]其进一步地技术方案为，S2中，所述酸的用量为，酸中H
+
的摩尔质量大于胺的摩尔质量。
[0023]其进一步地技术方案为，S2中，所述溶剂选自甲醇、乙酸乙酯、甲苯、四氢呋喃中的一种或多种的组合。
[0024]需要说明的是，本专利技术S2中，溶剂的用量为反应所需溶剂的量。
[0025]其进一步地技术方案为，S2中，反应温度为室温至80℃，反应压力为1atm，反应时间为12
‑
36h。
[0026]本专利技术还提供由所述的方法制备得到的光催化制备氘代甲胺盐作为氘代砌块在合成氘代药物分子中的应用。
[0027]与现有技术相比，本专利技术所能达到的技术效果包括：
[0028]本专利技术制备氘代甲胺盐的方法以廉价的氘代甲醇作为氘源，将苄胺类化合物用半导体光催化剂来催化氘代，反应条件温和，产率高，氘代率可达100％，操作简便，成本低；通过控制苄基的个数可方便快捷调控合成氘代甲胺或者氘代二甲胺盐酸盐；合成的产物氘代甲胺盐可作为氘代砌块广泛用于氘代药物的合成，进一步降低了氘代药物的合成成本，具有工业价值。
具体实施方式
[0029]下面将对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，以下将描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整
体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0031]还应当理解，在此本专利技术实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术实施例。如在本专利技术实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0032]术语“室温”表示0
‑
50℃；在一些实施例中，室温表示20
‑
40℃，在一些实施例中室温表示25
‑
35℃。
[0033]本专利技术所使用的“反应所需溶剂的量”以完全溶解反应物为宜，随反应物的不同而适应性的改变。在一些实施例中，反应所需溶剂的量也可适应性的多于恰好溶解反应物所需的量。
[0034]一般合成过程
[0035]一般地，本专利技术的化合物可以通过本专利技术所描述的方法制备得到。下面的反应方案和实施例用于进一步举例说明本专利技术的内容。
[0036]所属领域的技术人员将认识到：本专利技术所描述的化学反应可以用来合适地制备许多本专利技术的其他化合物，且用于制备本专利技术的化合物的其它方法都被认为是在本专利技术的范围之内。例如，根据本专利技术那些非例证本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化制备氘代甲胺盐的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、室温下，将苄胺类化合物在半导体光催化剂作用下与氘代甲醇反应得N
‑
氘甲基苄胺类化合物；S2、对N
‑
氘甲基苄胺类化合物在氢气氛围下，在溶剂、酸以及催化剂的作用下进行催化氢化脱苄基即得氘代甲胺盐；所述苄胺类化合物的通式如式(1)所示：R为Bn或H；所述N
‑
氘甲基苄胺类化合物的通式如式(2)所示：R为Bn或H。2.如权利要求1所述的光催化制备氘代甲胺盐的方法，其特征在于，S1中，半导体光催化剂选自C3N4、CdS、TiO2、Pd@TiO2、Pt@TiO2中的一种或多种的组合。3.如权利要求2所述的光催化制备氘代甲胺盐的方法，其特征在于，Pd@TiO2中Pd的质量百分数为0.3
‑
2％；Pt@TiO2中Pt的质量百分数为0.5
‑
2％。4.如权利要求2所述的光催化制备氘代甲胺盐的方法，其特征在于，S1中，光催化选用波长为360
‑...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏陈良，欧伟，李瑛，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：