一种合成制造技术

本发明专利技术公开了一种合成

【技术实现步骤摘要】
一种合成
13
C标记的4
‑
三氟甲基甲酸芳酯的方法及应用


[0001]本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种基于H
13
CO2Na试剂合成
13
C标记的4
‑
三氟甲基甲酸芳酯的方法及应用。

技术介绍

[0002]稳定同位素标记的试剂是一种具有高附加值和高技术含量的科研用试剂，
11
C、
13
C和
14
C同位素是标记有机小分子的理想工具，可以在不改变其性质和活性的情况下，无痕插入稳定或放射性标记。与放射性碳同位素(
11
C和
14
C)相比，
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C是一种不需要专门操作设备的稳定性同位素，具有无放射性、无环境污染、无需放射设备和防辐射措施等优势。
13
C同位素在合成化学、食品安全、环境科学、生命科学研究中被广泛应用。
[0003]甲酸芳酯在碱的作用下可以温和的方式释放一氧化碳分子，利用甲酸苯酯作为CO替代源，在钯催化条件下实现的羰基化反应相继被不断报道([1]Org.Lett.2012,14,3100；[2]Org. Lett.2012,14,5370；[3]Org.Lett.2014,16,186；[4]Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,3183.)。而利用
13
C标记的甲酸芳酯参与反应合成带有同位素标记的产物的报道仅两例([5]Org.Biomol. Chem.2015,13,10341
–
10347；[6]Org.Biomol.Chem.2016,14,3047
–
3052.)，在这一领域有很大的改进与发展的空间。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于H
13
CO2Na试剂合成
13
C标记的 4
‑
三氟甲基甲酸芳酯的方法。该方法所用的反应条件温和，制备过程简单，提供了一种新的合成路径。
[0005]本专利技术提供的技术方案具体如下：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种基于H
13
CO2Na试剂合成
13
C标记的4
‑
三氟甲基甲酸芳酯的方法，包括以下步骤：
[0007]以碱A、甲磺酰氯B、对三氟甲基苯酚、H
13
CO2Na为起始原料，于有机溶剂C中搅拌反应至完全，反应结束后将反应物过滤分离纯化即可得到式D所示的
13
C标记的4
‑
三氟甲基甲酸芳酯化合物。
[0008]进一步，所述方法，包括以下更具体的步骤：将碱A和甲磺酰氯B溶于有机溶剂C中，低温搅拌混匀；加入4
‑
三氟甲基苯酚和H
13
CO2Na，保持低温进行反应，反应结束后将反应物过滤分离纯化即可得到式D所示的
13
C标记的对三氟甲基甲酸芳酯化合物。
[0009]反应方程式如下：
[0010][0011]进一步，所述碱A为甲酸钠、乙酸钠、乙酸钾、叔丁醇钠、碳酸钠、甲醇钠、氢氧化钠
中的任意一种或几种。优选的碱A为乙酸钠。
[0012]进一步，所述溶剂C为四氢呋喃、1,4
‑
二氧六环、N,N
‑
二甲基甲酰胺、甲苯、乙腈中的任意一种或几种。优选溶剂C为乙腈。
[0013]进一步，各原料的投料摩尔比为碱A：甲磺酰氯B：4
‑
三氟甲基苯酚：H
13
CO2Na ＝1.0:1.0:1.0:1.0。优选的，碱A:甲磺酰氯B:4
‑
三氟甲基苯酚：H
13
CO2Na＝1.0:1.0:1.0:1.0。
[0014]进一步，所述反应在空气环境中进行。
[0015]进一步，所述反应温度低于5℃。优选的，反应温度为0℃～5℃。
[0016]进一步，所述反应时间为12
‑
24h。优选反应时间为12h。
[0017]进一步，所述反应物分离的方法为将反应混合物过滤、浓缩和柱层析纯化。
[0018]更进一步，所述过滤的方法为使用二氯甲烷洗涤；所述浓缩过程可采用低温减压蒸馏等方法，例如用旋转蒸发仪低温减压浓缩；所述纯化方法可采用柱层析分离纯化。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种
13
C标记的异色满酮类化合物的合成方法，包括第一方面所述的合成
13
C标记的4
‑
三氟甲基甲酸芳酯的方法，还包括以下步骤：
[0020]在保护气体氛围下，以芳基碘化物、化合物M为起始原料，在钯催化剂E、膦配体F、降冰片烯衍生物G和碱H的作用下，于有机溶剂I中与化合物D和碱J于溶剂K中产生的一氧化碳搅拌反应至完全，反应温度为40
‑
100℃，反应结束后将反应物分离即可得到式L 所示的异色满酮类化合物；
[0021]反应方程式如下：
[0022][0023]其中，R1为烷基、芳基、酯基、酰胺基、烷氧基、苄氧基、叔丁氧羰基、卤素中的一种或几种，R1在芳环上的取代位置限定于2
‑
5位；R2为氢、烷基、芳基、酯基、羟基、酰胺基、烷氧基、苄氧基、卤素、卤代烷基、叔丁基二甲基硅氧基、天然产物衍生物如赤霉素、雌酚酮中的一种或几种；R3为烷基、芳基、磺酰基中的一种或几种。
[0024]进一步，所述保护气体选自氩气或氮气。优选为氩气。
[0025]进一步，R1、R2和R3的基团中，所述烷基为具有1～16个碳原子的烷基，包括甲基、乙基、异丙基、癸基、十六烷基等；芳基为苯基、稠环芳环及取代芳烃，取代基包括C1
‑
C6 烷基、C1
‑
C6烷氧基、卤素等；酯基为
‑
COOR，其中R为具有1～3个碳原子的烷基，包括甲基等；烷氧基是指具有1～10个碳原子的烷氧基，包括甲氧基等；卤素是指氟、氯、溴、碘；卤代烷基为C1
‑
C6的卤代烷基；磺酰基包括对甲苯磺酰基等。
[0026]进一步，所述钯催化剂E为Pd(PPh3)4、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、Pd(OAc)2、Pd(PhCN)
2
Cl2、 Pd(MeCN)2Cl2、PdCl2、PdI2、[Pd(allyl)Cl]2中的任意一种或几种。优选的钯催化剂E为Pd(OAc)2。
[0027]进一步，所述膦配体F为2
‑
双环己基膦
‑
2',4',6'
‑
三异丙基联苯、2
‑
二
‑
叔丁膦基
‑
2',4',6'
‑
三异丙基联苯、2
‑
双环己基膦
‑
2'<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种合成C13标记的4
‑
三氟甲基甲酸芳酯的方法，其特征在于，包括以下步骤：在空气环境中，以碱A、甲磺酰氯B、4
‑
三氟甲基苯酚、H
13
CO2Na为起始原料，于有机溶剂C中低温搅拌反应至完全，反应结束后将反应物过滤分离纯化即可得到式D所示的
13
C标记的对三氟甲基甲酸芳酯化合物；所述D为2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱A为甲酸钠、乙酸钠、乙酸钾、叔丁醇钠、碳酸钠、甲醇钠、氢氧化钠中的任意一种或几种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述溶剂C为四氢呋喃、1,4
‑
二氧六环、N,N
‑
二甲基甲酰胺、甲苯、乙腈中的任意一种或几种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应温度低于5℃，反应时间为12～24h。5.一种
13
C标记的异色满酮类化合物的合成方法，其特征在于：包括权利要求1～5任一项所述的方法，还包括以下步骤：在保护气体氛围下，以芳基碘化物、化合物M为起始原料，在钯催化剂E、膦配体F、降冰片烯衍生物G和碱H的作用下，于有机溶剂I中与化合物D和碱J于溶剂K中产生的一氧化碳搅拌反应至完全，反应温度为40
‑
100℃，反应结束后将反应物分离即可得到式L所示的异色满酮类化合物或二氢异喹啉酮化合物；反应方程式如下：其中，R1为烷基、芳基、酯基、酰胺基、烷氧基、苄氧基、叔丁氧羰基、卤素中的一种或几种，R1在芳环上的取代位置限定于2
‑
5位；R2为氢、烷基、芳基、酯基、羟基、酰胺基、烷氧基、苄氧基、卤素、卤代烷基、叔丁基二甲基硅氧基、天然产物衍生物中的一种或几种；R3为烷基、芳基、磺酰基中的一种或几种。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述钯催化剂E为Pd(PPh3)4、Pd(dba)2、Pd2(dba)3、Pd(OAc)2、Pd(PhCN)2Cl2、Pd(MeCN)2Cl2、PdCl2、PdI2、[Pd(allyl)Cl]2中的任意一种或几种。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述膦配体F为三芳基膦、三烷基膦、二环己基(2',4',6'
‑
三异丙基
‑
[1,1'
‑
二苯基]
‑2‑
基)膦、二环己基(2',4',6'
‑
三异丙基
‑
3,6
‑
二甲氧基
‑
[1,1'
‑
二苯基]
‑2‑
基)膦、二环己基(2',6'
‑
二甲氧基
‑
[1,1'
‑
二苯基]
‑2‑
基)膦、2'
‑
(二环己基膦基)
‑
N,N
‑
二甲基
‑
[1,1'
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周强辉，程鸿刚，张欣萍，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：