本发明涉及有机化学领域，具体涉及一种硒氰化试剂。
背景技术：
硒是一种稀散非金属元素，同时也是动、植物的必需营养元素。在自然界中，硒主要以两种形式存在：无机硒和植物活性硒。近年来的研究发现，硒元素的适量的摄入不仅有益人体健康，而且某些含硒化合物还具有优异的抗肿瘤活性、抗氧化活性(依布硒啉)。例如，在经典解热镇痛药物阿斯比林的羧基上引入端基含硒氰基的烷基后，其新分子具有优良的抗肿瘤活性。因此含硒氰基的有机小分子化合物在医药、农药及材料领域都有着重大的应用前景，在有机合成上也具有重要的应用价值。
目前，在含硒氰基的化合物制备技术中，通常使用无机硒氰化试剂-硒氰酸钾与阿尔法卤代甲基酮或芳香甲基酮在氧化剂、碱的促进下进行硒氰化反应以制得该类物质。传统的引入硒氰基的方法，在一定程度上解决了含硒氰基的化合物制备问题，但是依然存在很大的缺陷。其一，利用无机硒氰化试剂进行硒氰化反应需要使用强氧化剂，这对于某些对氧化剂敏感的化合物的合成会造成非常不利的影响。其二，需要使用在大多数有机溶剂中溶解性差的无机硒氰化试剂-硒氰酸钾，不可避免地会进一步限制硒氰化反应的应用范围。因此，寻找硒氰化反应效率高、反应条件温和、容易制备的有机亲电硒氰化试剂是目前急需解决的技术难题。
技术实现要素：
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种硒氰化试剂，具有非常好的有机亲电性，在制备含硒氰基的化合物的应用中，不仅所需的反应条件温和，而且硒氰化反应效率高，能够实现含硒氰基的化合物在工业上的大规模生产。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种硒氰化试剂，其结构式为：
本发明还提供了一种硒氰化试剂的制备方法，包括以下步骤：
s1、将化合物a与硒氰酸银混合在有机溶剂中并通入保护气体，待反应结束后，减压过滤得到浓缩物；
s2、将s1中的浓缩物进行提纯分离，即得到所述硒氰化试剂；
所述化合物a的结构式如下：
优选的是，所述的硒氰化试剂的制备方法中，s1中所述反应的时间为12～72h，进一步优选为24h。
优选的是，所述的硒氰化试剂的制备方法中，s1中所述反应的温度为0～50℃，进一步优选为25～35℃。
优选的是，所述的硒氰化试剂的制备方法中，s1中所述的反应在避光条件下进行。
优选的是，所述的硒氰化试剂的制备方法中，s1中所述有机溶剂至少包括二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、乙腈、四氢呋喃、甲苯、甲醇、乙醇中的一种。
优选的是，所述的硒氰化试剂的制备方法中，s1中所述的化合物a、硒氰酸银与有机溶剂的摩尔体积比为1mmol:1～2mmol:1～10ml，进一步优选为1mmol:1.2～1.5mmol:2～5ml。
优选的是，所述的硒氰化试剂的制备方法中，s1中所述保护气体至少包括氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的一种。
优选的是，所述的硒氰化试剂的制备方法中，s2中提纯分离的方法为：用中性氧化铝柱对所述浓缩物进行层析分离。
本发明的硒氰化试剂还可以作为制备含硒氰基的化合物中的应用。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明的硒氰化试剂，在制备含硒氰基的化合物的应用中，具有非常良好的实践效果。通常，含硒氰基的化合物的制备需要通过硒氰化反应来引入硒氰基，这种硒氰化反应本质上是一种亲核取代反应，且一般需要在有机溶剂中完成反应；相对于传统的无机硒氰化试剂，本发明的硒氰化试剂由于具有有机亲电性，在进行亲核取代反应时，所需要的反应条件温和，无需强氧化剂、酸性环境或者其他条件的促进，即可完成含硒氰基的化合物的制备；再者，本发明的硒氰化试剂是一种有机亲电试剂，在各种有机溶剂中具有非常良好的溶解效果，扩大了本发明的应用范围。
2、本发明的硒氰化试剂的制备方法，操作步骤简单，通过化合物a与硒氰酸银在有机溶剂中进行一步置换反应，即可获得所述的硒氰化试剂；同时本发明的制备方法生产效率高，制备产率能够达到89％，可实现工业上的大规模生产。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
一、本发明的硒氰化试剂的制备例。
实施例1
步骤一、将10mmol的化合物a、10mmol的硒氰酸银(agsecn)及100ml的二氯甲烷分别加入带氩气保护装置的圆底烧瓶中，搅拌反应24小时，温度为25℃；
步骤二、当圆底烧瓶内部变为棕色且有大量白色固体产生时，进行减压过滤得到滤液，将滤液加硅胶进行浓缩，得到浓缩物，使用中性氧化铝柱对浓缩物进行柱层析分离，即得到8.2mmol的硒氰化试剂，其化学名称为1-(硒氰基)-1,2-苯碘酰-3(1h)-酮。
1-(硒氰基)-1,2-苯碘酰-3(1h)-酮的产率为82％；
理化性质：白色固体；
核磁共振氢谱数据为：1hnmr(300mhz，cdcl3)δ8.32(d,j＝7.6hz,1h),8.16(d,j＝7.4hz,1h),8.02-8.07(m,1h),7.90-7.94(m,1h)；13cnmr(300mhz，cdcl3)δ165.3,136.8,132.0,131.7,130.6,128.1,117.3,87.9；hrms(tof-es+)m/z:calcdforc8h4innao2se[m+na]+375.8350,found375.8344。
实施例2
制备步骤同实施例1，不同在于，硒氰酸银(agsecn)为11mmol。得到硒氰化试剂为8.4mmol，产率为84％。
实施例3
制备步骤同实施例1，不同在于，硒氰酸银(agsecn)为12mmol。得到硒氰化试剂为8.6mmol，产率为86％。
实施例4
制备步骤同实施例1，不同在于，硒氰酸银(agsecn)为13mmol。得到硒氰化试剂为8.7mmol，产率为87％。
实施例5
制备步骤同实施例1，不同在于，硒氰酸银(agsecn)为15mmol。得到硒氰化试剂为8.9mmol，产率为89％。
实施例6
制备步骤同实施例1，不同在于，硒氰酸银(agsecn)为16mmol。得到硒氰化试剂为8.8mmol，产率为88％。
实施例7
制备步骤同实施例1，不同在于，硒氰酸银(agsecn)为20mmol。得到硒氰化试剂为8.9mmol，产率为89％。
从实施例1～实施例6的结果可以看出，当化合物a、硒氰酸银的摩尔比为1mmol:1～2mmol时，硒氰化试剂的产率为82％～89％；随着agsecn的摩尔比重不断地增加，当摩尔比从1:1提升至1:1.2时，硒氰化试剂的产率提高到86％，至1:1.5时达到最高产率89％，继续增加agsecn的含量后，硒氰化试剂的产率几乎不再增加，说明化合物a、硒氰酸银的摩尔比在1mmol:1.2～1.5mmol范围内为制备硒氰化试剂更优选的数值。
实施例8
制备步骤同实施例1，不同在于，二氯甲烷为10ml。得到硒氰化试剂为7.5mmol，产率为75％。
实施例9
制备步骤同实施例1，不同在于，二氯甲烷为15ml。得到硒氰化试剂为7.6mmol，产率为76％。
实施例10
制备步骤同实施例1，不同在于，二氯甲烷为20ml。得到硒氰化试剂为8.1mmol，产率为81％。
实施例11
制备步骤同实施例1，不同在于，二氯甲烷为30ml。得到硒氰化试剂为8.3mmol，产率为83％。
实施例12
制备步骤同实施例1，不同在于，二氯甲烷为50ml。得到硒氰化试剂为8.2mmol，产率为82％。
实施例13
制备步骤同实施例1，不同在于，二氯甲烷为80ml。得到硒氰化试剂为8.3mmol，产率为83％。
实施例8～13以及实施例1中的二氯甲烷含量依次从10ml增加至100ml，硒氰化试剂的产率也随之发生相应的变化。当有机溶剂二氯甲烷的含量增加到20ml时，硒氰化试剂的制备的产率有了大幅的提高，达到81％；继续增加二氯甲烷至50ml，硒氰化试剂的产率不断提高；但是超过50ml后，再继续增加二氯甲烷的含量，硒氰化试剂的产率几乎不再增加(产率维持在82％～83％左右)，说明化合物a与有机溶剂二氯甲烷的摩尔体积比的进一步优选值为1mmol:2～5ml。
实施例14
制备步骤同实施例1，不同在于，反应温度为0℃。得到硒氰化试剂为7.1mmol，产率为71％。
实施例15
制备步骤同实施例1，不同在于，反应温度为15℃。得到硒氰化试剂为7.3mmol，产率为73％。
实施例16
制备步骤同实施例1，不同在于，反应温度为35℃。得到硒氰化试剂为8.4mmol，产率为84％。
实施例17
制备步骤同实施例1，不同在于，反应温度为40℃。得到硒氰化试剂为8.5mmol，产率为85％。
实施例18
制备步骤同实施例1，不同在于，反应温度为50℃。得到硒氰化试剂为8.6mmol，产率为86％。
从实施例1以及实施例14～实施例18的结果可以看出，在反应的温度为0～50℃内，硒氰化试剂的制备都能取得很高的产率。随着反应温度的增加，硒氰化试剂的产率不断的增加，当反应温度升高至25℃，产率达到82％，当温度超过35℃后，产率虽然依然增加，但已经不是特别明显，综合反应条件与成本的考虑，维持硒氰化试剂产率的最合适的温度为25～35℃。
实施例19
制备步骤同实施例1，不同在于，反应时间为12h。得到硒氰化试剂为7mmol，产率为70％。
实施例20
制备步骤同实施例1，不同在于，反应时间为72h。得到硒氰化试剂为8.7mmol，产率为87％。
从实施例1、实施例19以及实施例20的结果可以看出，随着反应时间的增加，硒氰化试剂的产率不断增加，在24h时达到84％，继续增加反应时间，对于硒氰化试剂产率的影响已经不是特别明显，因此，反应时间为24h，是维持制备硒氰化试剂的效率的进一步优选。
实施例21
制备步骤同实施例1，不同在于，有机溶剂为四氢呋喃。得到硒氰化试剂为8mmol，产率为80％。
将有机溶剂更换为1,2-二氯乙烷、氯仿、乙腈、甲苯、甲醇、乙醇中的一种，对于硒氰化试剂的制备没有太大影响，同样可以保持较高的产率。
实施例22
制备步骤同实施例1，不同在于，保护气体为氮气。得到硒氰化试剂为7.7mmol，产率为77％。
将保护气体更换为氦气、氖气、氪气、氙气、氡气中的一种，对于硒氰化试剂的制备也没有太大影响，同样可以保持较高的产率。
实施例23
制备步骤同实施例1，不同在于，反应在避光条件下进行。得到硒氰化试剂为8.5mmol，产率为85％。
从实施例1以及实施例23的结果可以看出，反应在避光条件下进行，得到硒氰化试剂的产率更高。
综上，从实施例1～实施例23的结果中可以看出，本发明的制备方法在制备硒氰化试剂时具有非常良好的效果，产率高达89％。
二、本发明的硒氰化试剂作为制备含硒氰基的化合物中的应用例
含硒氰基的化合物的制备方法一：
将含α氢的酮类化合物(0.2mmol)与本发明的硒氰化试剂(0.24mmol)加入2ml二氯甲烷中，于25℃下搅拌反应两小时，tlc跟踪至反应完毕后加硅胶(200-300目)拌样，快速柱层析分离，用石油醚：乙酸乙酯＝9:1洗脱得到相应的硒氰化产物。
实施例24
按照含硒氰基的化合物的制备方法一制备α-硒氰基苯甲酰乙酸乙酯；
方法一中含α氢的酮类化合物的结构式为：
α-硒氰基苯甲酰乙酸乙酯的结构式为：
α-硒氰基苯甲酰乙酸乙酯的收率为：88％；
理化性质：无色油状物；
核磁共振氢谱数据为：1hnmr(300mhz，cdcl3)δ7.87-7.43(m,5h),5.54(s,1h),3.35(q,j＝7.6hz,2h),2.25(t,j＝7.6hz,3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ202.1,196.3,133.4,121.8,119.6,104.6,46.7,33.5；hrms(tof-es+)m/z:calcdforc12h11nnao3se[m+na]+319.9802,found319.9795。
实施例25
按照含硒氰基的化合物的制备方法一制备α-硒氰基四氢萘酮；
方法一中含α氢的酮类化合物的结构式为：
α-硒氰基四氢萘酮的结构式为：
α-硒氰基四氢萘酮的收率为81％；
理化性质：白色固体，mp＝82-83℃；
核磁共振氢谱数据为：1hnmr(300mhz，cdcl3)δ8.01(d,j＝7.6hz,1h),7.60-7.57(m,1h),7.39-7.13(m,2h),5.04-4.99(m,1h),3.22-3.15(m,2h),2.94-2.89(m,1h),2.60-2.53(m,1h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ194.2,144.1,135.0,130.4,129.0,127.7,127.3,102.5,53.2,32.5,30.3；hrms(tof-es+)m/z:calcdforc11h9nnaose[m+na]+273.9747,found273.9721.
实施例26
按照含硒氰基的化合物的制备方法一制备α-硒氰基四氢萘酮酸乙酯；
方法一中含α氢的酮类化合物的结构式为：
α-硒氰基四氢萘酮酸乙酯的结构式为：
α-硒氰基四氢萘酮酸乙酯收率：89％；
理化性质：无色油状物；
核磁共振氢谱数据为：1hnmr(300mhz，cdcl3)δ7.46-7.33(m,2h),7.27-7.18(m,2h),5.33-5.21(m,2h),3.36-3.27(m,2h),2.93-2.87(q,j＝7.6hz,2h),2.32-2.28(t,j＝7.6hz,3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ201.7,197.3,141.5,137.9,132.2,128.7,127.4,125.5,104.6,56.6,47.8,36.6,33.2,30.3；hrms(tof-es+)m/z:calcdforc14h13nnao3se[m+na]+345.9958,found345.9941。
实施例27
按照含硒氰基的化合物的制备方法一制备α-硒氰基四氢萘酮酸甲酯；
方法一中含α氢的酮类化合物的结构式为：
α-硒氰基四氢萘酮酸甲酯的结构式为：
α-硒氰基四氢萘酮酸甲酯收率：86％；
理化性质：无色油状物；
核磁共振氢谱数据为：1hnmr(300mhz，cdcl3)δ7.47-7.41(m,2h),7.22-7.14(m,2h),5.31-5.22(m,2h),3.37-3.25(m,2h),2.37(s,3h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ201.1,195.5,139.6,138.8,135.1,129.4,126.6,121.9,103.3,48.7,44.4,32.4,31.1；hrms(tof-es+)m/z:calcdforc13h11nnao3se[m+na]+331.9802,found331.9807。
实施例28
按照含硒氰基的化合物的制备方法一制备α-硒氰基1-茚酮酸乙酯；
方法一中含α氢的酮类化合物的结构式为：
α-硒氰基1-茚酮酸乙酯的结构式为：
α-硒氰基1-茚酮酸乙酯收率：75％；
理化性质：无色油状物；
核磁共振氢谱数据为：1hnmr(300mhz，cdcl3)δ7.74-7.62(m,2h),7.37-7.31(m,2h),5.32-5.25(m,2h),3.23-3.15(q,j＝7.6hz,2h),2.26-2.53(t,j＝7.6hz,3h)；13hnmr(75mhz，cdcl3)δ196.8,194.4,138.7,137.7,136.8,128.5,125.8,120.0,104.9,49.4,41.8,32.2,30.8；hrms(tof-es+)m/z:calcdforc13h11nnao3se[m+na]+331.9802,found331.9789。
含硒氰基的化合物的制备方法二：
将含α氢的酮类化合物(0.2mmol)及叔丁醇钾(0.3mmol)加入2ml无水四氢呋喃中，25℃下搅拌反应30分钟。随后加入本发明的硒氰化试剂(0.24mmol)，在25℃下继续反应6小时，tlc跟踪至反应完毕后加水(2ml)淬灭反应，用乙酸乙酯(2ml)萃取3次，饱和食盐水洗涤后，合并有机相，用无水硫酸钠干燥，加硅胶(200-300目)拌样，快速柱层析分离，用石油醚：乙酸乙酯＝9:1洗脱得到相应的硒氰化产物。
实施例29
按照含硒氰基的化合物的制备方法二制备α-硒氰基苯乙酮；
方法二中含α氢的酮类化合物为的结构式为：
α-硒氰基苯乙酮的结构式为：
α-硒氰基苯乙酮的收率为73％；
理化性质：白色固体，mp＝48～49℃；
核磁共振氢谱数据为1hnmr(300mhz，cdcl3)δ7.92(d,j＝7.6hz,2h),7.55(t,j＝7.6hz,1h),7.48(t,j＝7.6hz,2h),4.93(s,2h)；13cnmr(75mhz，cdcl3)δ194.8,133.3,129.5,127.5,102.5,33.1；hrms(tof-es+)m/z:calcdforc9h7nnaose[m+na]+247.9591,found247.9585。
含硒氰基的化合物的制备方法三：
利用无机硒氰化试剂制备含硒氰基的化合物。
对比例1
制备含硒氰基的化合物α-硒氰基四氢萘酮酸乙酯，其结构式为：
在冰水浴中，向四氢萘酮酸乙酯(43.6mg，0.2mmol)的乙醇(1.5.0ml)中分别加入硒氰酸钾(34.7mg，0.24mmol，1.2倍当量)和稀盐酸(3mol/l,0.5ml)。0℃下搅拌反应5分钟，随后分批加入亚硝酸钠(27.6mg，2倍当量)。在该温度下继续反应30分钟后，旋干有机溶剂，剩余物用乙酸乙酯(2ml)萃取2次，饱和食盐水(3ml)洗涤2次，有机相干燥后浓缩，使用200-300目硅胶快速柱层析，石油醚/乙酸乙酯＝9:1洗脱得α-硒氰基苯乙酮产物33.9mg，产率68％。
对比例2
制备含硒氰基的化合物α-硒氰基苯乙酮，其结构式为：
向苯乙酮(24.0mg，0.2mmol)的乙腈溶剂(2.0ml)中分别加入硒氰酸钾(34.7mg，0.24mmol，1.2倍当量)、碘单质(25.4mg，0.1mmol，0.5倍当量)及叔丁基过氧化氢(30.8mg，70％水溶液，0.24mmol，1.2倍当量)常温下搅拌反应12小时，薄层色谱点板监测反应完全后，加入硫代硫酸钠饱和水溶液(1ml)，旋干有机溶剂，剩余物用乙酸乙酯(2ml)萃取2次，饱和食盐水(3ml)洗涤2次，有机相干燥后浓缩，使用200-300目硅胶快速柱层析，石油醚/乙酸乙酯＝9:1洗脱得α-硒氰基苯乙酮产物34.9mg，产率72％。
从实施例24～29的结果可以看出，本发明的硒氰化试剂作为制备含硒氰基的化合物中的具有非常良好的应用效果，不仅制备的含硒氰基的化合物的产率很高，高达89％，而且可以与大多数含硒氰基的原料进行亲核取代反应制备含硒氰基的化合物，说明其在应用范围上也取得了很大的突破，能够实现工业上大规模的生产价值。
对比例1与对比例2是利用现有技术中的无机硒氰化试剂来制备含硒氰基的化合物；其中，对比例1与实施例26制备的是同样的含硒氰基的化合物α-硒氰基四氢萘酮酸乙酯，但是对比例1对反应的要求更为严格复杂，不仅需要冰水浴、稀盐酸等条件的限制，而且操作步骤更为繁琐，且制得的α-硒氰基四氢萘酮酸乙酯产率(对比例1为68％，实施例26为89％)更低。
作为现有技术的另一个代表——对比例2，其与实施例29构成一组对照组，二者制备的产物为α-硒氰基苯乙酮。与实施例29相比，两者制得的α-硒氰基苯乙酮产率虽然大致相当，但是对比例2中所需的反应条件却更为严苛，只有在加入叔丁基过氧化氢等类似的强氧化剂，才能保持比较良好的反应效果；而实施例29则不会受到额外反应条件的限制，只需要进行一步简单的亲核取代反应即可制得较高产率的产物。
综上，本发明的硒氰化试剂比现有技术拥有更好地应用效果。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。