CN110128233A - 一种氘代醇类或胺类化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明目的在于提供一种简易的生产制备氘代醇类或氘代胺类化合物的方法。本方法以重水作为氘源，以酮或亚胺作为反应原料，以可见光或太阳光作为能量来源，且反应可以在常温常压下高效进行。通过对氘源、催化剂、电子供体的选择，反应条件的研究以及反应所用试剂的改进，可以改善现有技术氘源昂贵、反应过程危险、反应条件苛刻、氘代率低以及选择性差等缺陷。

Description

一种氘代醇类或胺类化合物的制备方法
技术领域
本发明属于有机合成领域，特别涉及一种以重水为氘源的氘代醇类、氘代胺类化合物的制备方法。
背景技术
氘代化合物是一类重要的高附加值化学品，除了作为溶剂广泛应用于核磁共振波谱分析方面外，在探究药物代谢、揭示有机反应机理和改善材料性能等方面也有着重要的应用。特别是在药物化学中，氘标记的作用日渐凸显，成为一种理想的药物修饰方法。将氘加入到具有药理活性的药物中会带来潜在的好处，例如改善暴露状况和减少有毒代谢物的生产，从而提高药效、耐受性或安全性。另外，氘代化合物在非临床环境中得到了广泛的研究，在体外和体内都被广泛应用于代谢或药代动力学(PK)探针。碳-氘键无毒且无放射性，又比碳-氢键稳定6-9倍。对药物活性位点进行氘代，可以封闭代谢位点，达到延长药物半衰期、降低剂量的目的。氘代通常不会影响生物效能或选择性，但抗药性显著增强。近年来，许多药物生产商已经开始对传统的药物分子进行选择性氘代。氘代药物具有巨大的市场价值，目前大约有5～10％的传统药物有望实现氘代改性。此外，也有研究表明氘代类化合物可用于提高化学反应中的化学选择性。例如，在 Norzoanthamine的全合成的研究中，研究者发现氘的引入通过动力学同位素效应抑制了一条不理想的途径，从而增加了反应的选择性，如下反应方程式表示氘的引入可提高反应的化学选择性(Science.2004,305,495)。
醇类和胺类化合物在药物中占据多数。由于其重要作用，科学家早就开始研究探索氘代醇和氘代胺的合成方法。目前，向醇类或胺类化合物中引入氘原子的的主流氘源是氘代硼氢化钠(NaBD4)和氘代氢化锂铝(LiAlD4)。Wouter Th.Erb 等人，1999年利用氧化铝与NaBD4，在微波炉(750W)上进行微波辐射实验，合成氘代醇，如下反应方程式表示由NaBD4合成氘代醇(J.Chem.Res.,Synop., 1999,728–729)。
Daichi Miyazaki等人使用钴催化剂，四氢呋喃醇修饰的氘代硼氢化钠对醛进行选择性氘化，如下反应方程式表示由NaBD4合成氘代醇(New J.Chem.,2003, 27,1164–1166)。
Angelo Liguori等人使用氘代氢化锂铝(LAD)合成[1,1-2H2]-苯乙醇，如下反应方程式表示由LAD合成氘代醇(Labelled Compd.Radiopharm.,1990,28, 1277–1283)。
但是，氘代硼氢化钠(NaBD4)或者氘代氢化锂铝(LiAlD4)作为氘源价格昂贵、且有自燃和爆炸风险等诸多缺点。所以，价格便宜、无毒安全的化合物重水是更理想的氘源。
以重水为氘源的方法往往是以金属铑或钌为催化剂的氢氘交换反应来制备氘代醇或胺。例如，Takahashi Masaaki等人报道了一种重水与钌催化剂共同对伯醇和伯胺进行氘化的方法，如下反应方程式表示伯胺和伯醇的氘化(Chem.Lett., 2005,34,192-193)。
Souful Bhatia等人在电池的作用下，钌作为催化剂对伯醇、伯胺、肿胺进行氘化，如下反应方程式表示伯胺和伯醇的氘化(式6：Eur.J.Org.Chem.2016,4230 –4235)。
但是这种方法主要使用结构非常有限的非功能化胺，反应条件苛刻(高温高压)、氘代率低、选择性差。同时，由于过渡金属催化剂(铑和钌)价格很高，使得这种方法的经济性较差。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷和不足，本发明目的在于提供一种简易的生产制备氘代醇类或氘代胺类化合物的方法。本方法以重水作为氘源，以酮或亚胺作为反应原料，以可见光或太阳光作为能量来源，且反应可以在常温常压下高效进行。通过对氘源的选择，反应条件的研究以及反应所用试剂的改进，可以改善现有技术氘源昂贵、反应过程危险、反应条件苛刻、氘代率低以及选择性差等缺陷。
为实现上述目的，本发明提供了一种氘代醇类或氘代胺类化合物的制备方法，其特征在于，以酮和重水为原料，常温常压，在可见光、电子供体以及光敏催化剂的条件下，合成氘代醇类化合物，反应方程式如下：
其中，R1基团包括苯基或取代的苯基、萘基或取代的萘基等化学基团；
R2基团包括氢、苯基或取代的苯基、杂原子芳基、噻吩或取代的噻吩、呋喃或取代的呋喃、甲基、丁基、异丁基等化学基团；
上述取代的苯基上的取代基包括甲基、三氟甲基、甲氧基、氟原子、氯原子；所述取代的苯基上的取代为单取代或多取代，多取代的取代基相同或不同；
hυ为光源，PC为光敏催化剂，electron donor为电子供体，base为碱性条件，solvent为溶剂。
以亚胺和重水为原料，常温常压，在可见光、电子供体以及光敏催化剂的条件下，合成氘代胺类化合物，反应方程式如下：
其中，Ar1基团包括苯基或取代的苯基、杂原子芳基等化学基团；
Ar2基团包括苯基或取代的苯基、噻吩或取代的噻吩、呋喃或取代的呋喃等化学基团；
R基团包括苯基或取代的苯基、噻吩或取代的噻吩、呋喃或取代的呋喃、吡啶或取代的吡啶、苄基或取代的苄基、丁基、正丁基、丙烯基等化学基团；
上述取代的苯基上的取代基包括甲基、三氟甲基、甲氧基、氟原子、氯原子；所述取代的苯基上的取代为单取代或多取代，多取代的取代基相同或不同；
hυ为光源；PC为光敏催化剂；electron donor为电子供体；solvent为溶剂； rt为常温。
上述发生取代的苯基上的单取代为取代基只取代一个位置的取代，多取代为取代基取代多个位置的取代；发生多取代的苯基上的多个取代基可以为同一取代基或者为不同取代基。
作为本发明的进一步优化，所述的酮包括如下表所示结构的酮：
所述的亚胺包括如下表所示结构的亚胺：
作为本发明的进一步优化，反应在光源下进行，所述光源包括人造可见光源、太阳光等；
优选的，所述人造可见光源包括蓝色LED光源。
作为本发明的进一步优选，所述光敏催化剂包括光敏稀土金属催化剂、有机光敏催化剂等；
优选的，所述光敏稀土金属催化剂、有机光敏催化剂包括钌催化剂，铱催化剂；
优选的，所述钌催化剂，铱催化剂包括结构如表中所示的催化剂，包括Ru-1、 Ru-2、Ru-3、Ru-4、Ir-1、Ir-2、Ir-3、Ir-4、Ir-5、Ir-6、Ir-7、Ir-8、Ir-9、Ir-10、 Ir-11、Ir-12：
作为本发明的进一步优化，所述电子供体包括胺类化合物；
优选的，所述胺类化合物包括二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、苯胺、己二胺、二异丙基甲胺、二异丙基乙胺、二环己基甲胺、二环己基乙胺、N,N-二甲基苯胺、二芳基胺、三芳基胺。
作为本发明的进一步优化，反应在溶剂中进行，所述溶剂包括有机溶剂；
优选的，所述有机溶剂包括乙腈、乙醇、乙酸乙酯、甲苯、DMF、DMSO。所述DMF为N,N-二甲基甲酰胺，所述DMSO为二甲基亚砜。
作为本发明的进一步优化，制备氘代醇类化合物的反应在碱性环境中进行，碱性环境通过向反应中添加碱性试剂形成，碱性试剂包括Li2CO3。
作为本发明的进一步优化，制备氘代醇类化合物的反应产物分离使用柱层析法，用PE/EA＝100/1～50/1洗脱；
制备氘代胺类化合物的反应产物分离使用柱层析法，用PE/EA＝50/1～30/1洗脱。
作为本发明的最优反应条件，最优催化剂为联吡啶铱催化剂Ir-9，最优电子供体是二环己基甲胺，最优溶剂是超干乙腈，最优光源是蓝色LED光源以及太阳光。
通过本发明提供的方法，能够获得如下有益效果；
1.本制备方法氘源采用重水，具有价格低，性质稳定的特点，可以节约成本；
2.本制备方法在常温常压的条件下进行，反应条件温和，能够降低危险性；
3.本制备方法采用光催化的方法提供反应能量，使用的能源清洁，有利于环境保护；
4.本制备方法采用柱层析法进行产物分离，使得产物分离简单；
5.本制备方法产物氘代醇类和氘代胺类化合物的氘代率高于97％；
6.本制备方法氘代只发生于氘代碳原子的α位。
附图说明
图1为实施例1的产物2a的1H NMR光谱分析图。
图2为实施例1的产物2a的13C NMR光谱分析图。
图3为实施例2的产物2b的1H NMR光谱分析图。
图4为实施例2的产物2b的13C NMR光谱分析图。
图5为实施例3的产物2c的1H NMR光谱分析图。
图6为实施例3的产物2c的13C NMR光谱分析图。
图7为实施例4的产物2d的1H NMR光谱分析图。
图8为实施例4的产物2d的13C NMR光谱分析图。
图9为实施例5的产物2e的1H NMR光谱分析图。
图10为实施例5的产物2e的13C NMR光谱分析图。
图11为实施例6的产物2f的1H NMR光谱分析图。
图12为实施例6的产物2f的13C NMR光谱分析图。
图13为实施例7的产物2g的1H NMR光谱分析图。
图14为实施例7的产物2g的13C NMR光谱分析图。
图15为实施例8的产物4a的1H NMR光谱分析图。
图16为实施例8的产物4a的13C NMR光谱分析图。
图17为实施例9的产物4b的1H NMR光谱分析图。
图18为实施例9的产物4b的13C NMR光谱分析图。
图19为实施例10的产物4c的1H NMR光谱分析图。
图20为实施例10的产物4c的13C NMR光谱分析图。
图21为实施例11的产物4d的1H NMR光谱分析图。
图22为实施例11的产物4d的13C NMR光谱分析图。
图23为实施例12的产物4e的1H NMR光谱分析图。
图24为实施例12的产物4e的13C NMR光谱分析图。
图25为实施例13的产物4f的1H NMR光谱分析图。
图26为实施例13的产物4f的13C NMR光谱分析图。
图27为实施例14的产物4g的1H NMR光谱分析图。
图28为实施例14的产物4g的13C NMR光谱分析图。
图29为实施例15的产物4h的1H NMR光谱分析图。
图30为实施例15的产物4h的13C NMR光谱分析图。
图31为实施例16的产物4i的1H NMR光谱分析图。
图32为实施例16的产物4i的13C NMR光谱分析图。
图33为实施例17的产物4j的1H NMR光谱分析图。
图34为实施例17的产物4j的13C NMR光谱分析图。
图35为实施例18的产物4k的1H NMR光谱分析图。
图36为实施例18的产物4k的13C NMR光谱分析图。
具体实施方式
为了更清楚地解释本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步详细的解释。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是用以说明和解释本发明而非限制，不应以此限制本发明的保护范围。
下面通过实施例对本发明进行解释：
制备氘代醇的反应方程式如下：
制备氘代醇：将反应原料酮1(0.2mmol)，催化剂(0.5mol％)，电子供体(0.4mmol)，碱(0.12mmol)溶解在3mL超干乙腈中，再加入重水(2mmol)，在常温常压和可见光下反应10小时。待反应结束后，使用柱层析法，用 PE/EA＝100/1～50/1洗脱，得到目标产物。
实施例1
制备二苯甲醇(2a)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用二苯甲酮(1a)(0.0364g，0.2mmol)，催化剂Ir-9(0.9mg，0.5mol％)，N,N-二环己基甲胺(86μL，0.4mmol)，Li2CO3(8.9mg，0.12mmol)，重水(36μL，2mmol)，溶于3mL超干乙腈中进行反应。反应结束后，通过柱层析法(用PE/EA＝100/1～50/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物(27mg，产率： 70％，93％氘代率)，该产物为白色固体。1HNMR(400MHz,CDCl3):δ7.40–7.29 (m,8H),7.29–7.25(m,2H)，2.33(s,1H).13CNMR(101MHz,CDCl3):δ132.91– 116.81(m),82.61–63.41(m).
实施例2
制备4-甲基-二苯甲醇(2b)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用4-甲基-二苯甲酮(1b)(0.0398g，0.2mmol)，催化剂Ir-7(0.9mg，0.5mol％)，N,N-二环己基甲胺(86μL，0.4mmol)，Li2CO3(8.9mg， 0.12mmol)，D2O(36μL，2mmol)，溶于3mL超干乙腈中进行反应。反应结束后，通过柱层析法(用PE/EA＝100/1～50/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物 (27.9mg，产率：70％，87％氘代率)，该产物为白色固体。1H NMR(400MHz, CDCl3):δ7.56–6.75(m,9H),2.32(s,3H),2.22(s,1H).13C NMR(101MHz, CDCl3):δ143.98,140.99,137.40,129.30,128.57,127.57,126.61,126.54,76.19, 75.98,75.76,75.54,21.24.
实施例3
制备2-氯-二苯甲醇(2c)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用2-氯-二苯甲酮(1c)(0.0433g，0.2mmol)，催化剂 Ir-5(0.9mg，0.5mol％)，N,N-二环己基甲胺(86μL，0.4mmol)，Li2CO3(8.9mg， 0.12mmol)，D2O(36μL，2mmol)，溶于3mL超干乙腈中进行反应。反应结束后，通过柱层析法(用PE/EA＝100/1～50/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物 (40.7mg，产率：94％，89％氘代率)，该产物为白色固体。1H NMR(400MHz, CDCl3):δ7.86–6.77(m,9H),2.41(s,1H).13C NMR(101MHz,CDCl3):δ142.24, 141.05,141.00,132.58,129.65,128.89,128.60,128.11,127.91,127.24,127.04, 127.02,72.78,72.63,72.40,72.18.
实施例4
制备2-氟-二苯甲醇(2d)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用2-氟-二苯甲酮(1d)(0.0400g，0.2mmol)，催化剂 Ir-9(0.9mg，0.5mol％)，三乙胺(41μL，0.4mmol)，Li2CO3(8.9mg，0.12mmol)， D2O(36μL，2mmol)，溶于3mL超干乙腈中进行反应。反应结束后，通过柱层析法(用PE/EA＝100/1～50/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物(35.6mg，产率：89％，95％氘代率)，该产物为白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.70 –6.89(m,9H),2.44(s,1H).13C NMR(101MHz,CDCl3):δ161.13,158.68,142.68, 130.96,130.82,129.19,129.11,128.54,127.76,127.70,127.66,126.40,124.37, 124.33,115.50,115.29,69.92.
实施例5
制备4,4-二甲基-二苯甲醇(2e)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用4,4-二甲基-二苯甲酮(1e)(0.0420g，0.2mmol)，催化剂Ir-5(0.9mg，0.5mol％)，DIPEA(52μL，0.4mmol)，Li2CO3(8.9mg，0.12mmol)， D2O(36μL，2mmol)，溶于3mL超干乙腈中进行反应。反应结束后，通过柱层析法(用PE/EA＝100/1～50/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物(32mg，产率： 75％，95％氘代率)，该产物为白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.43–7.00 (m,8H),2.34(s,6H),2.26(s,1H).13C NMR(101MHz,CDCl3):δ141.08,137.16, 129.17,126.45,75.73,21.17.
实施例6
制备4-三氟甲基-二苯甲醇(2f)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用4-三氟甲基-二苯甲酮(1f)(0.0500g，0.2mmol)，催化剂Ir-9(0.9mg，0.5mol％)，DIPEA(52μL，0.4mmol)，Li2CO3(8.9mg，0.12mmol)， D2O(36μL，2mmol)，溶于3mL超干乙腈中进行反应。反应结束后，通过柱层析法(用PE/EA＝100/1～50/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物(46.2mg，产率：92％，98％氘代率)，该产物为白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.83 –7.12(m,9H),2.44(d,1H,J＝9.6Hz).13C NMR(101MHz,CDCl3):δ147.52,143.16, 129.56,128.87,128.19,126.73(d,J＝3.4Hz),125.50(q,J＝3.9Hz),77.45,77.13, 76.81,75.83.
实施例7
制备4-甲氧基-二苯甲醇(2g)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用4-甲氧基-二苯甲酮(1g)(0.0424g，0.2mmol)，催化剂Ir-5(0.9mg，0.5mol％)，三乙胺(41μL，0.4mmol)，Li2CO3(8.9mg，0.12mmol)， D2O(36μL，2mmol)，溶于3mL超干乙腈中进行反应。反应结束后，通过柱层析法(用PE/EA＝100/1～50/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物(36.7mg，产率：87％，90％氘代率)，该产物为淡黄色固体。1H NMR(401MHz,CDCl3):δ7.62 –6.59(m,9H),3.78(s,3H),2.16(s,1H).13C NMR(101MHz,CDCl3):δ159.12, 144.02,136.17,128.54,127.99,127.53,126.47,113.95,77.44,77.12,76.80,55.37.
制备氘代胺的反应方程式如下：
制备氘代胺：将亚胺3(0.1mmol)，催化剂(0.5mol％)，电子供体(0.2mmol)，溶于1mL超干乙腈中，装入烘箱干燥的含有磁石的2mL小瓶中。用隔膜密封小瓶，然后使用微量注射器注射D2O(20μL，1mmol)。将混合物置于可见光下并在环境温度(15-20℃)下搅拌。在通过TLC判断完全消耗起始材料后，使用分离产物在硅胶上进行柱色谱(PE/EA＝50/1～30/1)，然后使用1H NMR光谱进行分析。
实施例8
制备1,1-二苯基-N-(吡啶-2-基甲基)甲胺(4a)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用3a(27.3mg，0.10mmol)，催化剂Ir-9(0.45mg， 0.5mol％)，Cy2NMe(42.8μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL 超干乙腈中进行反应。通过硅胶色谱法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)纯化粗产物，得到所需产物(20.2mg，74％收率，96％氘代率)，为浅黄色固体。1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ8.47(d,J＝5.4Hz,1H),7.55(td,J＝7.6,1.8Hz,1H),7.41–7.32 (m,4H),7.28–7.17(m,6H),7.14(d,J＝7.4Hz,2H),7.08(dd,J＝6.9,5.2Hz,1H), 3.79(s,2H),2.23(s,1H)ppm；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3):159.79,149.45, 143.88,136.48,128.62,127.50,127.17,122.60,122.05,66.58(t,J＝21Hz),53.44 ppm.
实施例9
制备1,1-二苯基-N-(吡啶-3-基甲基)甲胺(4b)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用3b(27.3mg，0.10mmol)，催化剂Ir-9(0.45mg， 0.5mol％)，三乙胺(21μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL超干乙腈中进行反应。通过柱层析法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物(21.8mg，产率：80％，96％氘代率)，为浅黄色固体。1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ8.55(d,J＝1.6Hz,1H),8.50(dd,J＝4.8,1.5Hz,1H),7.69(d,J＝ 7.8Hz,1H),7.42(d,J＝7.0Hz,4H),7.31(t,J＝7.5Hz,4H),7.28–7.18(m,3H), 3.75(s,2H),1.90(s,1H)ppm；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3):149.87,148.60,143.60,135.95,135.82,128.71,127.36,127.32,123.49,66.14(t,J＝21Hz),49.24 ppm.
实施例10
制备1,1-二苯基-N-(噻吩-2-基甲基)甲胺(4c)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用3c(27.8mg，0.10mmol)，催化剂Ir-5(0.45mg， 0.5mol％)，三乙胺(21μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL超干乙腈中进行反应。通过柱层析法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物(25.0mg，产率：90％，96％氘代率)，为白色固体。1H NMR(400MHz, CDCl3):δ7.50–7.38(m,4H),7.30(t,J＝7.5Hz,4H),7.25–7.15(m,3H),6.94(dd, J＝5.1,3.4Hz,1H),6.87(dd,J＝3.4,1.0Hz,1H),3.93(s,2H),1.84(s,1H)ppm；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3):144.30,143.66,128.65,127.48,127.23,126.74, 124.99,124.48,65.44(t,J＝21Hz),46.30ppm.
实施例11
制备1,1-二苯基-N-(呋喃-2-基甲基)甲胺(4d)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验过程，用3d(27.8mg，0.10mmol)，催化剂Ir-5(0.45mg， 0.5mol％)，DIPEA(26μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL超干乙腈中进行反应。通过柱层析法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物(24.3mg，产率：92％，98％氘代率)，为浅黄色油状物。1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ7.44–7.38(m,4H),7.38–7.36(m,1H),7.30(dd,J＝8.2,6.8Hz, 4H),7.25–7.18(m,2H),6.32(dd,J＝3.0,2.0Hz,1H),6.19–6.09(m,1H),3.73(s, 2H),1.95(s,1H)ppm；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3):153.92,143.63,141.96,128.65,127.47,127.23,110.21,107.23,65.47(t,J＝21Hz),44.20ppm.
实施例12
制备N-二苯甲基苯胺(4e)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验方法，用3e(25.8mg，0.10mmol)，催化剂Ir-7(0.45mg， 0.5mol％)，DIPEA(26μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL超干乙腈中进行反应。通过柱层析法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)，得到目标产物 (22.1mg，产率：85％，97％氘代率)，为无色油状物。1H NMR(400MHz,CDCl3): δ7.37–7.30(m,8H),7.28–7.21(m,2H),7.16–7.05(m,2H),6.69(t,J＝7.3Hz, 1H),6.53(d,J＝9.7Hz,2H),4.22(s,1H)ppm；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3): 147.38,142.89,129.19,128.82,127.48,127.42,117.67,113.48,62.64(t,J＝21Hz) ppm.
实施例13
制备N-二苯甲基-2-氟苯胺(4f)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验程序，用3f(27.6mg，0.10mmol)，催化剂Ir-7(0.45mg，0.5mol％)，DIPEA(42.8μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL超干乙腈中进行反应。通过柱层析法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)，得到目标产物(24.8mg，产率：90％，96％氘代率)，为白色固体。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.35(t,J ＝9.8Hz,8H),7.29–7.21(m,2H),6.97(ddd,J＝11.8,8.0,1.5Hz,1H),6.84(tt,J＝ 7.7,1.0Hz,1H),6.60(tdd,J＝7.7,4.9,1.6Hz,1H),6.51–6.43(m,1H),4.49(s,1H) ppm；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3):151.52(d,J＝238.7Hz),142.42,135.80(d, J＝11.5Hz),128.84,127.54,127.38,124.48(d,J＝3.3Hz),117.00(d,J＝7.0Hz), 114.31(d,J＝18.6Hz),113.35(d,J＝3.1Hz),62.26(t,J＝21Hz)ppm.
实施例14
制备N-二苯甲基丙-2-烯-1-胺(4g)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验程序，用3g(22.2mg，0.10mmol)，催化剂Ir-5(0.45mg， 0.5mol％)，三乙胺(21μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL超干乙腈中进行反应。通过硅胶色谱法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物(19.7mg，产率：88％，98％氘代率)，为无色油状物。1H NMR (400MHz,CDCl3):δ7.40(d,J＝7.1Hz,4H),7.32–7.25(m,4H),7.20(t,J＝7.3Hz, 2H),5.94(td,J＝16.8,5.9Hz,1H),5.33–5.00(m,2H),3.20(d,J＝5.9Hz,2H), 1.60(s,1H)ppm；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3):144.07,136.96,128.67,127.46,127.19,116.10,66.10(t,J＝20Hz),50.55ppm.
实施例15
制备N-苄基-1-(2-氟苯基)-1-苯基甲胺(4h)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验程序，用3h(29.0mg，0.10mmol)，催化剂Ir-9(0.45mg， 0.5mol％)，三乙胺(21μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL超干乙腈中进行反应。通过柱层析法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)，得到目标产物 (23.2mg，产率：80％，96％氘代率)，为无色油状物。1H NMR(400MHz,CDCl3): δ7.62(td,J＝7.5,1.9Hz,1H),7.45(d,J＝7.4Hz,2H),7.37–7.16(m,9H),7.13(td, J＝7.5,1.3Hz,1H),7.04–6.92(m,1H),3.75(s,2H),1.79(s,1H)ppm；13C{1H} NMR(100MHz,CDCl3):160.67(d,J＝245.8Hz),142.89,140.34,130.88(d,J＝12.9Hz),128.59,128.51,128.38,128.33,128.29,127.48,127.20(d,J＝18.5Hz), 124.45(d,J＝3.3Hz),115.52(d,J＝22.0Hz),58.71(t,J＝21Hz),52.02ppm.
实施例16
制备N-苄基-1-(2-氯苯基)-1-苯基甲胺(4i)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验程序，用3i(30.6mg，0.10mmol)，催化剂Ir-9(0.45mg，0.5mol％)，Cy2NMe(42.8μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL超干乙腈中进行反应。通过柱层析法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)，得到目标产物(28.2mg，产率：92％，95％氘代率)，为无色油状物。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.71(dd, J＝7.8,1.7Hz,1H),7.45(d,J＝7.0Hz,2H),7.36–7.19(m,10H),7.15(td,J＝7.6, 1.7Hz,1H),3.73(s,2H),1.79(s,1H)ppm；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3): 142.47,140.90,140.37,133.76,129.77,128.84,128.55,128.52,128.32,128.28, 127.91,127.35,127.24,127.13,62.00(t,J＝20Hz),52.21ppm.
实施例17
制备N-苄基-1-苯基-1-(对甲苯基)甲胺(4j)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验方法用3j(28.6mg，0.10mmol)，催化剂Ir-7(0.45mg，0.5mol％)，Cy2NMe(42.8μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL超干乙腈中进行反应。通过柱层析法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)纯化粗产物，得到目标产物(23.6mg，产率：82％，97％氘代率)，为无色油状物。1H NMR(400MHz,CDCl3): δ7.42(dd,J＝8.1,1.1Hz,2H),7.35–7.16(m,10H),7.11(d,J＝8.3Hz,2H),3.74(s, 2H),2.30(s,3H),1.83(s,1H)ppm；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3):144.22, 141.07,140.62,136.72,129.31,128.60,128.48,128.27,127.36,127.31,127.06, 127.00,65.68(t,J＝20Hz),51.87,21.21ppm.
实施例18
制备N-(苯基(噻吩-2-基)甲基)苯胺(4k)，结构式如下：
反应方程式如下：
按照典型实验程序，用3k(26.4mg，0.10mmol)，催化剂Ru-1(0.30mg， 0.5mol％)，三乙胺(21μL，0.2mmol)，D2O(20μL，1mmol)溶解在1mL超干乙腈中进行反应。通过柱层析法(用PE/EA＝50/1～30/1洗脱)纯化粗产物，得到所需产物(19.6mg，产率：74％，96％氘代率)，为无色油状物。1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ7.47–7.38(m,2H),7.38–7.31(m,2H),7.31–7.25(m,1H),7.25– 7.18(m,1H),7.18–7.04(m,2H),6.93(dd,J＝5.1,3.5Hz,1H),6.87(dd,J＝3.5, 1.2Hz,1H),6.71(t,J＝7.3Hz,1H),6.59(d,J＝7.6Hz,2H),4.35(s,1H)ppm；13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3):147.68,146.94,142.52,129.28,128.93,127.87, 127.16,127.00,125.23,125.12,118.17,113.68,58.31(t,J＝20Hz)ppm。

Claims (10)

1.一种氘代醇类或氘代胺类化合物的制备方法，其特征在于，以酮和重水为原料，常温常压，在可见光、光敏催化剂以及电子供体的条件下，合成氘代醇类化合物，反应方程式如下：
其中，R1基团包括苯基或取代的苯基、萘基或取代的萘基；
R2基团包括氢、苯基或取代的苯基、杂原子芳基、噻吩或取代的噻吩、呋喃或取代的呋喃、甲基、丁基、异丁基；
以亚胺和重水为原料，常温常压，在可见光、光敏催化剂以及电子供体的条件下，合成氘代胺类化合物，反应方程式如下：
其中，Ar1基团包括苯基或取代的苯基、杂原子芳基；
Ar2基团包括苯基取代的苯基、噻吩或取代的噻吩、呋喃或取代的呋喃；
R基团包括苯基或取代的苯基、噻吩或取代的噻吩、呋喃或取代的呋喃、吡啶或取代的吡啶、苄基或取代的苄基、丁基、正丁基、丙烯基；
所述电子供体为胺类化合物。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述取代的苯基上的取代基包括甲基、三氟甲基、甲氧基、氟原子、氯原子；所述取代的苯基上的取代为单取代或多取代，多取代的取代基相同或不同。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述酮包括如下表所示结构的酮：
所述亚胺包括如下表所示结构的亚胺：
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可见光包括人造可见光源、太阳光；所述光敏催化剂包括光敏稀土金属催化剂、有机光敏催化剂；所述胺类化合物包括二甲胺、三甲胺、二乙胺、三乙胺、苯胺、己二胺、二异丙基甲胺、二异丙基乙胺、二环己基甲胺、二环己基乙胺、N,N-二甲基苯胺、二芳基胺、三芳基胺。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述人造可见光源包括蓝色LED光；所述光敏稀土金属催化剂、有机光敏催化剂包括钌催化剂，铱催化剂。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述钌催化剂，铱催化剂包括结构如表中所示的催化剂，包括Ru-1、Ru-2、Ru-3、Ru-4、Ir-1、Ir-2、Ir-3、Ir-4、Ir-5、Ir-6、Ir-7、Ir-8、Ir-9、Ir-10、Ir-11、Ir-12：
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备氘代醇类化合物或氘代胺类化合物的反应在有机溶剂中进行；制备氘代醇类化合物的反应在碱性试剂中进行。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括乙腈、乙醇、乙酸乙酯、甲苯、DMF、DMSO；所述碱性试剂为Li2CO3。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备氘代醇类化合物的反应产物分离使用柱层析法，用PE/EA＝100/1～50/1洗脱；制备氘代胺类化合物的反应产物分离使用柱层析法，用PE/EA＝50/1～30/1洗脱。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的制备方法，其特征在于，以4-三氟甲基-二苯甲酮和重水为原料，常温常压，在可见光和催化剂Ir-9条件下催化，二异丙基乙胺和Li2CO3条件下，溶于超干乙腈合成氘代醇类化合物；以1,1-二苯基-N-(噻吩-2-基甲基)亚甲胺和重水为原料，常温常压，在可见光和催化剂Ir-5条件下催化，三乙胺条件下，溶于超干乙腈合成氘代胺类化合物。
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