一种卤化物脱卤氢/氘化的方法技术

本发明专利技术涉及脱卤氢化技术领域，尤其涉及一种卤化物脱卤氢/氘化的方法。本发明专利技术提供的方法，包括以下步骤：将路易斯酸、路易斯碱、卤化物、脱卤试剂、均三甲苯和有机溶剂混合，进行脱卤氢/氘化反应；所述路易斯酸为三五氟苯基铝，所述路易斯碱为三均三甲苯基膦；所述脱卤试剂为三苯基氢化锡或三苯基氘化锡。本发明专利技术将特定的路易斯酸和路易斯碱共同作用，其可以作为一种温和高效的引发剂，引发脱卤试剂中的锡

【技术实现步骤摘要】
一种卤化物脱卤氢/氘化的方法


[0001]本专利技术涉及脱卤氢化
，尤其涉及一种卤化物脱卤氢/氘化的方法。

技术介绍

[0002]有机卤化物在自然界和合成化学领域广泛存在，其还原反应得到脱卤氢化物也是同样重要的一类有机反应。自由基反应在卤化物的脱卤氢化反应中是一种十分有效的方法。关于这类反应目前有三种方法：1.最早发展的反应，需要根据底物
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卤键类型来选择特定的波长光照条件。例如，C
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I键通常需要波长320nm以下的光照，而C
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Br键的断裂需要波长小于280nm的光照。这种方法适用的底物范围十分有限，反应条件也较为苛刻；2.基于单电子转移机理的还原反应。这类反应需要强还原性的光催化剂或添加剂(催化剂的氧化还原电势较高)，使得卤化物被还原为自由基阴离子，随后卤代基以卤阴离子的形式离去，生成的碳中心自由基与体系中的氢源(通常是硅烷、胺、水等)反应得到脱卤氢化的产物。3.基于卤原子转移的还原反应。这类反应中，底物卤化物可由脱卤试剂极化作用后，直接发生碳
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卤键的断裂生成碳自由基，随后与氢源反应得到脱卤氢化物。这类反应的优势在于适用的底物卤化物范围广：无需考虑底物和催化剂的氧化还原电势，只要脱卤试剂
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卤键的键能大于底物卤化物的碳
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卤键的键能，而这是较容易的；此外，底物上的多种取代基对于反应活性的影响很小，脱卤试剂会专一地与碳
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卤键作用。这使得这种卤原子转移机理的卤化物脱氢卤化反应近年来迅速发展。
[0003]基于卤原子转移机理的卤化物脱氢卤化反应需要选择合适的脱卤试剂，最常用的一种试剂为有机锡试剂。锡
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卤键键能大于大多数的烷基或芳基卤化物中的碳
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卤键。三苯基锡自由基的生成通常需要在特定波长的光下照射(波长约为276nm)或者在加入自由基引发剂AIBN、100℃高温下完成，反应条件苛刻。另外，脱卤氘化反应是一种具有实际应用价值的反应。氘标记的化合物在化学反应机理研究常用来研究反应活性位点或反应动力学；由于其具有放射性，氘标记的药物常用于追踪药物的吸收、分解、代谢和排泄性质。现有技术中，通常需要有机金属试剂，例如有机锂、有机镁试剂来完成卤化物的脱卤氘化，但该反应不仅具有一定的危险性，反应的选择性也较难保证。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种卤化物脱卤氢/氘化的方法，所述方法的选择性较高。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种卤化物脱卤氢/氘化的方法，包括以下步骤：
[0007]将路易斯酸、路易斯碱、卤化物、脱卤试剂、均三甲苯和有机溶剂混合，进行脱卤氢/氘化反应；
[0008]所述路易斯酸为三五氟苯基铝，所述路易斯碱为三均三甲苯基膦；
[0009]所述脱卤试剂为三苯基氢化锡或三苯基氘化锡。
[0010]优选的，所述路易斯酸和路易斯碱的摩尔比为1:(1～1.5)。
[0011]优选的，所述卤化物包括烷基碘化物、烷基溴化物、烷基氯化物、烷基氟化物、芳基碘化物和芳基溴化物中的一种或几种。
[0012]优选的，所述卤化物包括优选的，所述卤化物包括
[0013][0014][0015]优选的，所述卤化物和脱卤试剂的摩尔比为1：(1～1.2)。
[0016]优选的，所述卤化物、均三甲苯和路易斯酸的摩尔比为1:1:0.1。
[0017]优选的，所述有机溶剂包括C6D6、CD3CN和(CD3)2SO中的一种或几种。
[0018]优选的，所述混合在保护气氛中进行。
[0019]优选的，所述脱卤氢/氘化反应在可见光照射的条件下进行；
[0020]所述脱卤氢/氘反应的温度为室温，时间为3～24h。
[0021]本专利技术提供了一种卤化物脱卤氢/氘化的方法，包括以下步骤：将路易斯酸、路易斯碱、卤化物、脱卤试剂、均三甲苯和有机溶剂混合，进行脱卤氢/氘化反应；所述路易斯酸为三五氟苯基铝，所述路易斯碱为三均三甲苯基膦；所述脱卤试剂为三苯基氢化锡或三苯基氘化锡。本专利技术将特定的路易斯酸和路易斯碱之间具有高效的单电子转移作用，生成的路易斯酸自由基阴离子和路易斯碱自由基阳离子组成了受阻自由基对，该自由基可以作为一种温和高效的引发剂，可以对脱卤试剂三苯基氢化锡发生Sn
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H均裂活化，生成的锡自由基是一个高效的脱卤自由基；所述锡自由基作为高活性的脱卤自由基可以完成多种碳
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卤键的脱卤氢化，反应过程条件温和，在室温和可见光条件下即可完成；将三苯基氢化锡替换为高氘代率的三苯基氘化锡，可以保留高氘代率得到脱卤氘化产物。本专利技术所述方法适用的卤化物底物范围广，受阻自由基对生成的三苯基锡自由基的活性高，可以与多种碳
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卤键发生活化脱卤反应，其机理为卤原子转移机理得知，要想使得脱卤反应较容易得发生，生成的脱卤试剂
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卤键键能需要大于卤化物中的碳
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卤键，而锡
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卤键键能大于大多数的卤化物中的碳
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卤键，这是反应适用性广的原因之一。将高氘代率的三苯基氘化锡作为脱卤试剂时，反应体系中没有其他氢源，这可以保证卤化物在脱卤后生成的碳自由基只能和锡
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氘键作用，生成氘代产物。由于产物生成的途径是唯一的，所以产物的氘代率得到了很好的保留。
具体实施方式
[0022]本专利技术提供了一种卤化物脱卤氢/氘化的方法，包括以下步骤：
[0023]将路易斯酸、路易斯碱、卤化物、脱卤试剂、均三甲苯和有机溶剂混合，进行脱卤氢/氘化反应；
[0024]所述路易斯酸为三五氟苯基铝(Al(C6F5)3)，所述路易斯碱为三均三甲苯基膦(Mes3P)；
[0025]所述脱卤试剂为三苯基氢化锡(Ph3SnH)或三苯基氘化锡(Ph3SnD)。
[0026]在本专利技术中，若无特殊说明，所有制备原料均为本领域技术人员熟知的市售产品。
[0027]在本专利技术中，所述Al(C6F5)3的结构式为：
[0028]在本专利技术中，所述Mes3P的结构式为：
[0029]在本专利技术中，所述路易斯酸和路易斯碱的摩尔比优选为1：(1～1.5)，更优选为1：(1～1.2)。
[0030]在本专利技术中，所述卤化物优选包括烷基碘化物、烷基溴化物、烷基氯化物、烷基氟化物、芳基碘化物和芳基溴化物中的一种或几种，更优选包括
[0031][0032][0033][0034]在本专利技术中，所述脱卤试剂优选为三苯基氢化锡(Ph3SnH)或三苯基氘化锡(Ph3SnD)；所述三苯基氢化锡优选为市售产品；所述三苯基氘化锡优选通过制备得到，所述三苯基氘化锡的制备方法优选为：在充满氮气的50mL史莱克瓶中，加入加尔万氧基自由基(galvinoxyl)(24.5mg，0.06mmol)和苯基溴化镁乙醚溶液(1.1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种卤化物脱卤氢/氘化的方法，其特征在于，包括以下步骤：将路易斯酸、路易斯碱、卤化物、脱卤试剂、均三甲苯和有机溶剂混合，进行脱卤氢/氘化反应；所述路易斯酸为三五氟苯基铝，所述路易斯碱为三均三甲苯基膦；所述脱卤试剂为三苯基氢化锡或三苯基氘化锡。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路易斯酸和路易斯碱的摩尔比为1:(1～1.5)。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卤化物包括烷基碘化物、烷基溴化物、烷基氯化物、烷基氟化物、芳基碘化物和芳基溴化物中的一种或几种。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述卤化物包括4.如权利要求3所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：何江华，谢馥伃，张越涛，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：