一种二氟甲基硒醚类化合物的合成方法与流程

本发明属于有机合成，具体涉及一种二氟甲基硒醚类化合物的合成方法。

背景技术：

1、将含氟基团掺入分子中对于调节化学反应性、亲脂性和代谢稳定性等具有重要价值。含氟化合物已被认为是药物、材料和农用化学品开发中有吸引力的候选分子。目前，二氟甲基化合物在药物化学研究中表现出了重要的应用价值，因为二氟甲基适合作为羟基、巯基或胺基等基团的亲脂性更强的生物电子等排体，并且可作为有效的氢键供体。

2、有机硒化合物具有抗炎、抗肿瘤、抗氧化等多种重要的生物学功能。因此，开发新的二氟甲基硒醚(r-secf2h)化合物的合成策略，将为生物医学和化学研究提供更多选择。然而，现有的合成二氟甲基硒醚类化合物的方法数量有限且均存在严重的缺陷。硒醇类是制备二氟甲基硒醚化合物最常用的硒化试剂，而硒醇是具有刺激性气味的一类高毒性化合物，稳定性差、易挥发，因此合成时需要严格的保护环境下才可进行，操作复杂。

3、vaibhav p.mehta使用苯硒醇在添加碳酸钾制备二氟甲基硒醚类化合物过程中需要高温持续加热，且仅有65％的收率，(org.lett.2013,15,5036-5039)。studer描述了一例关于在紫外线照射下苄基硒醇与[ph3pcf2h]br的自由基二氟甲基化的例子(org.lett.2017,19,4150-4153)但硒醇和紫外光辐照的使用限制了该方法的应用。最近，xiao团队报道了通过原位形成的rsecn与[ph3pcf2h]br的亲核二氟甲基化合成二氟甲基硒醚化合物(j.org.chem.2021,86,13153-13159)，但该策略需要使用硒氰酸钾有毒硒源和当量的强碱性物质(碳酸铯)，合成产物安全性差，只适用于甲基、亚甲基、次甲基的碳原子上取代硒类化合底物，无芳基硒类化合物底物，合成最高收率为83％，且强碱性物质会产生强腐蚀性影响底物的适用。可见，现有技术中需要使用有毒硒源(硒醇或硒氰酸钾)、操作复杂或使用强碱性物质、适用底物范围相对狭窄，十分不利于大规模推广应用。

4、因此，亟需找到一种无需使用硒醇或硒氰酸钾等高毒性硒源以及当量强碱性物质、操作简单、适用底物范围广的合成二氟甲基硒醚类化合物的方法，以便于二氟甲基硒醚类化合物的大规模推广应用。

技术实现思路

1、因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术制备二氟甲基硒醚类化合物使用硒醇或硒氰酸钾等高毒性硒源以及当量强碱性物质、操作复杂、适用底物范围相对狭窄的缺陷，从而提供一种新的二氟甲基硒醚类化合物的合成方法。

2、本发明提供一种二氟甲基硒醚类化合物的合成方法，包括如下步骤：

3、将三(2-苯基吡啶)合铱、式(ⅰ)所示的硒代磺酸酯类化合物、式(ⅰi)所示的二氟甲基鏻类化合物和反应溶剂混合，在光照条件下反应，得到式(ⅰii)所示二氟甲基硒醚类化合物；

4、

5、其中，l选自单键、c1-c10亚烷基；

6、r1选自or4、si(r5)(r6)(r7)、取代或未取代的c6-c20芳基、取代或未取代的c1-c20烷基、取代或未取代的c3-c10杂环基；

7、r2选自c6-c20芳基；

8、r3选自c6-c20芳基；

9、r4选自取代或未取代的c6-c20芳基、取代或未取代的c1-c20烷基；

10、r5-r7各自独立的选自c6-c20芳基、c1-c20烷基；

11、w-选自bf4-、otf-、cl-、br-、i-。

12、优选的，所述取代的c6-c20芳基、取代的c1-c20烷基、取代的c3-c10杂环基中含有1-3个取代基，所述取代基选自卤素、氰基、-coor8、-s(o)2r9、c1-c4的烷基、c6-c20的芳基；r8选自c1-c4烷基，r9选自含有6-10个碳原子的芳基。

13、优选的，l选自单键、c1-c4亚烷基；

14、优选的，l选自单键、亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基。

15、优选的，r1选自or4、si(r5)(r6)(r7)、取代或未取代的c6-c20芳基、取代或未取代的c3-c10杂环基；

16、和/或，c6-c20芳基选自苯基、萘基、联苯基、三联苯基、菲基；

17、和/或，c1-c20烷基选自甲基、乙基、丙基、丁基；

18、和/或，c3-c10杂环基至少含有1个氮原子；

19、优选的，c3-c10杂环基选自杂氮环丙烷基、杂氮环丁烷基、杂氮环己烷基。

20、优选的，所述取代的c6-c20芳基、取代的c1-c20烷基、取代的c3-c10杂环基中含有1-3个取代基，所述取代基选自氰基、-coor8、-s(o)2r9、甲基、乙基、丙基、丁基、苯基、萘基、联苯基、三联苯基；r8选自甲基、乙基、丙基、丁基，r9选自苯基、对甲基苯基。

21、优选的，r2选自苯基；

22、和/或，r3选自苯基；

23、和/或，w-选自br-。

24、优选的，式(ⅰ)所示的硒代磺酸酯类化合物选自

25、

26、本发明ts为对甲基苯磺酰基，me为甲基。

27、本发明所使用的硒代苯磺酸酯化合物为现有化合物或可通过现有常规方法制备获得，可以采用文献“fang,y.；li,x.；liu,c.；tang,j.；chen,z.j.org.chem.2021,86,18081-18093.”记载的方法制备合成。

28、优选的，所述式(ⅰ)所示的硒代磺酸酯类化合物、式(ⅰi)所示的二氟甲基鏻类化合物和三(2-苯基吡啶)合铱的摩尔比为1：(1.0-3.0)：(0.001-0.050)；

29、和/或，所述式(ⅰ)所示的硒代磺酸酯类化合物与反应溶剂的比为1：(2-10)，单位为mmol：ml。例如，当式(ⅰ)所示的硒代磺酸酯类化合物的摩尔量为1mmol时，反应溶剂使用2ml；当式(ⅰ)所示的硒代磺酸酯类化合物的摩尔量为1mmol时，反应溶剂使用5ml；当式(ⅰ)所示的硒代磺酸酯类化合物的摩尔量为1mmol时，反应溶剂使用10ml。

30、优选的，所述光照为波长范围为400-480nm的可见光；

31、可选的，所述可见光为led可见光。

32、优选的，所述反应的反应温度为10-40℃，反应搅拌转速为400-500r/min，反应时间为4-7h。

33、优选的，所述反应在氮气气氛下进行。

34、优选的，所述反应溶剂为有机溶剂；

35、优选的，所述有机溶剂为乙腈、四氢呋喃、二氯甲烷、乙二醇二甲醚、n-甲基吡咯烷酮、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。

36、优选的，所述反应结束后，还包括分离提纯的步骤；

37、所述分离提纯的步骤包括对反应液进行稀释，洗涤收集有机相，干燥，柱层析分离的步骤。

38、优选的，所述稀释的稀释溶剂选自乙酸乙酯；

39、和/或，所述洗涤的洗涤溶剂选自食盐水溶液；

40、和/或，所述干燥的干燥剂选自无水硫酸钠；

41、和/或，所述柱层析分离包括将有机相和柱层析硅胶粉混合，浓缩除去溶剂，浓缩产物进行柱层析分离；

42、和/或，所述柱层析分离采用乙酸乙酯和/或石油醚作为淋洗剂。

43、可选的，所述稀释溶剂的体积与上述反应结束后混合溶液的体积比为(100-200)：(0.1-8)；

44、可选的，所述食盐水溶液为饱和食盐水；

45、可选的，所述洗涤剂的单次使用体积为50-100ml，洗涤次数为2-3次；

46、可选的，反应结束后混合溶液的总质量与所述柱层析硅胶粉的质量比为(145-400)：(800-1000)；

47、本发明对浓缩方式不进行具体的限定，可以选择的，使用旋蒸去除溶剂实现浓缩目的。

48、可选的，所述淋洗剂中乙酸乙酯和石油醚的体积比为1：(5-60)。

49、本发明技术方案，具有如下优点：

50、1、本发明提供的二氟甲基硒醚类化合物的合成方法，包括如下步骤：将三(2-苯基吡啶)合铱、式(ⅰ)所示的硒代磺酸酯类化合物、式(ⅰi)所示的二氟甲基鏻类化合物和反应溶剂混合，在光照条件下反应，得到式(ⅰii)所示二氟甲基硒醚类化合物；

51、

52、。本发明使用式(ⅰ)所示的硒代磺酸酯类化合物作为硒源在特定的光催化剂下催化反应，其硒源毒性相对较低，无需使用性质不稳定且毒性较大的硒醇类化合物或硒氰酸钾，因此也无需严格的环境要求，使其操作简单；本发明的合成方法适用底物范围广，不仅适用于甲基、亚甲基、次甲基的碳原子上取代硒类化合底物，对芳基硒类化合物底物也同样适用；本合成方法没有当量的强碱性物质引入，降低了合成反应对设备的腐蚀性同时也减少了因强碱性物质的影响适用底物的普适性。本发明使用硒代磺酸酯类化合物与二氟甲基鏻类化合物在特定的光催化剂和光照条件下合成二氟甲基硒醚类化合物，无需高毒性硒源和当量的强碱性物质、操作方便简单、适用底物范围广。

53、2、本发明的合成策略底物普适性较广，合成产率高，无需高温加热处理，在是室温下即可进行，普通的光照处理相对紫外辐照处理降低操作难度、提高操作安全性，且能实现大量合成，有望实现大规模生产应用。