异丁酸D7和异丁酸D6的合成方法与流程

本发明涉及一种异丁酸d7和异丁酸d6的合成方法，属于化学合成技术领域。

背景技术：

异丁酸主要用于合成异丁酸酯类产品，如异丁酸甲酯、丙酯、异戊酯、苄酯等，可作为食用香料，也用于制药，是一类重要的医药化工食品的原料。

异丁酸d7和异丁酸d6是同位素标记的异丁酸化合物，主要作为中间体，可用于新药研发、环境标准品等方面。

异丁酸d6常见合成方法：采用氰乙酸乙酯和碘甲烷-d3合成2-氰基-2-甲基丙酸乙基酯，再经过酸加热脱羧、纯化得到异丁酸d6；或者采用丙二酸二乙酯与碘甲烷-d3反应合成二甲基-d6-丙二酸二乙酯，再碱解得到二甲基-d6-丙二酸，最后脱羧、纯化得到产物异丁酸d6；

异丁酸d7未见合成报道。

如果采用合成异丁酸的方法，来合成异丁酸d7和异丁酸d6，则存在如下技术问题：异丁酸d6收率较低，纯化较为复杂，反应涉及较多强酸强碱。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种异丁酸d7和异丁酸d6的合成方法。

本发明通过采用2-溴丙烷-d7为原料，采用格氏反应来制备异丁酸d7，一步得到产品，后处理简单。

本发明的技术方案如下：

异丁酸d7的合成方法，合成路线如下：

所述的方法包括如下步骤：以2-溴丙烷-d7、镁以及二氧化碳为原料，发生格氏反应，制得化合物异丁酸d7。

优选地，

所述的步骤1）中，2-溴丙烷-d7：镁的摩尔比为1:1.1；

所述的步骤1）中，使用2-溴丙烷-d7和镁制成格氏试剂，然后通入二氧化碳后酸化得到产物。

异丁酸d6的合成方法，合成路线如下：

所述的方法包括如下步骤：以异丁酸-d7和水为原料，在碱性条件下，制得化合物异丁酸d6。

优选地，

所述的步骤1）中，碱为氢氧化钠，异丁酸-d7、水和氢氧化钠摩尔比为1:60:3.0；

所述的步骤1）中，反应温度为180℃温度，反应时间为40小时。

本发明的合成异丁酸d7和异丁酸d6的合成方法：采用可以直接购买、价格适中的2-溴丙烷-d7直接作为原料，利用格氏反应直接合成异丁酸d7，合成步骤短，收率71%，使用异丁酸d7合成异丁酸d6采用氢氘交换，路线简短，收率78.6%。

附图说明

图1为异丁酸d6的hnmr结果。

图2为异丁酸d7的hnmr结果。

具体实施方式

2-溴丙烷-d7购自cambridgeisotopelaboratories,inc.。

实施例1异丁酸d7的合成方法

合成路线如下：

在250毫升三口瓶中，加入镁屑4.12克（169mmol），无水四氢呋喃80毫升，氮气置换三次，滴加20克2-溴丙烷-d7（154mmol）少许，加热引发反应，待格氏反应引发后，缓慢滴加剩余2-溴丙烷-d7，完成后，反应体系继续回流半小时后，冰浴冷却体系，搅拌下通入二氧化碳气体，待反应结束后，蒸去大部分溶剂，剩余混合物加入40毫升水，冰浴下缓慢滴加3m的盐酸溶液60毫升，完成后使用二氯甲烷萃取水相，合并有机相，无水硫酸钠干燥，蒸馏得到10.5克异丁酸d7，收率71%。制得产物的hnmr结果如图2所示，显示产物为异丁酸d7。

实施例2异丁酸d6的合成方法

合成路线如下：

将7克异丁酸-d7（74mmol）溶解在氢氧化钠水溶液中（氢氧化钠8.84克（221mmol），水80毫升（4.4mol）），置于压力釜中，温度设定180℃，转速设置为450rpm，反应40小时后，冰浴冷却，缓慢滴加浓盐酸调节ph=1，二氯甲烷萃取数次，合并有机相后，无水硫酸钠干燥，蒸去dcm，得到6.5g粗品，减压蒸馏得到5.5g无色透明液体，即是异丁酸d6，收率78.6%。制得产物的hnmr结果如图1所示，显示产物为异丁酸d6。