CN117945824A - 一种含氘代甲基烯胺酮类化合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化学合成领域,涉及一种含氘代甲基烯胺酮类化合物及其制备方法。将含3‑叠氮基高烯丙醇衍生物与5‑(氘代甲基)5H‑噻蒽‑5‑三氟甲磺酸盐、光催化剂、碱、溶剂混合,得到均相溶液;将均相溶液置于设有光源的反应管中进行反应,即得含氘代甲基烯胺酮类化合物。本发明提供的制备方法中,所用的试剂污染性小、安全性高、实验操作简便,提升了表观反应速率的同时提高产物的选择性,利于规模化连续生产。本发明的制备方法中无需使用价格昂贵的过渡金属催化剂,大大降低了反应成本的同时解决了后处理带来的环境污染问题。本发明提供的方法除了可实现3‑叠氮基高烯丙醇衍生物氘代甲基化之外,还可以进一步衍生至不饱和键的双官能化。
Description
技术领域
本发明属于化学合成领域,涉及一种含氘代甲基烯胺酮类化合物及其制备方法。
背景技术
含氮化合物作为许多天然产物的基本结构单元和活性药物分子的优势骨架,是有机合成和创新药物研究中重要的研究热点之一。烯胺酮类化合物作为一种独特的含氮化合物,在天然有机化合物的人工合成以及药物中间体的构建有着很大的应用前景。
甲基存在于各种结构单元和商业药物中,代表着药物研发中最简单的有机取代基之一。在候选药物中加入甲基可以通过调节药物的溶解度、亲水性和构象来显著改善药物的生物活性、药代动力学特性和物理性质。这种变化已被证明可以将铅化合物的效力提高2000多倍。因此,实现在特定的位置选择性甲基取代的方法的重要性日益增加。
氘作为氢最易获得的稳定非放射性同位素,被广泛应用于药物的发现和开发。由于C-D键相对于C-H键更稳定,氘取代氢有可能改变候选药物的性质,包括吸收、分布、代谢和排泄。各种氘标记的候选药物已被开发并提交临床试验。引入氘代甲基官能团首先需要鉴定一个可行的“CD”源。Komarapuri,S等人在2008年报道了通过使用氘代碘甲烷(99.5%d(3))在类固醇A环闭合之前引入C-19,该方法产生19,19,19-三氘代类固醇,而不会增加ent-雄激素总合成所涉及的步骤数(J.Labelled Compd.Radiopharm.2008,51,430–434)。Jiang,X.等人在2014年报道了使用氘代二甲基亚砜将胺和硝基化合物进行N-氘代甲基化的通用方法(Chem.-A Eur.J.2014,20,58–63)。然而,氘代甲基化试剂是氘代甲基化反应进化的主要障碍。氘代碘甲烷,氘化还原剂和d6-DMSO溶液已被广泛用作氘代甲基化试剂,但它们在挥发性、腐蚀性、毒性和致癌性方面有着很大的缺点。为了解决这些局限性,开发能够在温和条件下完成直接、可扩展、选择氘代甲基化的氘代甲基化试剂至关重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足,提供一种氘代甲基化试剂、以及基于可见光催化制备含氘代甲基烯胺酮类化合物的方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案如下:
为了解决上述技术问题,本发明公开了一种氘代甲基化试剂,所述氘代甲基化试剂的结构如下所示:
在一些实施例中,甲酸与氘代甲醇在酸的作用下进行第一反应后,再与噻蒽、三氟甲磺酸进行第二反应,即得。
在一些实施例中,所述酸为浓硫酸、浓盐酸或浓磷酸;所述甲酸与氘代甲醇、酸、噻蒽、三氟甲磺酸的摩尔比为3~5:8~10:3~5:1~3:4~9;所述第一反应,反应温度为50~80℃,反应时间为3~5h;所述第二反应,反应温度为20~40℃。
在一些实施例中,优选地,所述酸为浓硫酸;所述甲酸与氘代甲醇、酸、噻蒽、三氟甲磺酸的摩尔比为3~4:8~9:3~4:1~2:5~7,进一步优选为3.5:8.2:3.1:1:6;所述第一反应,反应温度为50~70℃,进一步优选为60℃,反应时间为4h;所述第二反应,反应温度为30℃。
上述的氘代甲基化试剂在氘代甲基化反应中的应用也在本发明的保护范围之内。
进一步地,本发明公开了一种含氘代甲基烯胺酮类化合物,所述含氘代甲基烯胺酮类化合物的结构式如下所示:
其中,
R1选自取代或未取代的芳香基、或取代或未取代的芳香杂环基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被卤素、芳基、氰基和C1-C4烷氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的芳香杂环基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被C1-C4烷基、或脂肪杂环基取代的氧代C1-C4烷氧基。
在一些实施例中,优选地,
R1选自取代或未取代的苯基、未取代的萘基、或取代的吡啶基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被氯、溴、苯基、氰基和C1-C2烷氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的苯并噻唑基、取代的噻唑基、或苯并噁唑基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被C1-C2烷基、或吗啉基取代的氧代C1-C2烷氧基。
在一些实施例中,进一步优选地,
R1选自取代的苯基、苯基、萘基、或取代的吡啶基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被氯、溴、苯基、氰基和甲氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的苯并噻唑基、取代的噻唑基、或苯并噁唑基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被甲基、或吗啉基取代的氧代乙氧基。
更进一步地,本发明公开了上述的含氘代甲基烯胺酮类化合物的制备方法,将含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1与5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐2、光催化剂、碱、溶剂混合,得到均相溶液;将均相溶液置于设有光源的反应管中进行反应,即得含氘代甲基烯胺酮类化合物3;
其中,所述含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1的结构式如式1所示,5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐2的结构式如式2所示,含氘代甲基烯胺酮类化合物3的结构式如式3所示:
其中,R1选自取代或未取代的芳香基、或取代或未取代的芳香杂环基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被卤素、芳基、氰基和C1-C4烷氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的芳香杂环基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被C1-C4烷基、或脂肪杂环基取代的氧代C1-C4烷氧基。
在一些实施例中,优选地,
R1选自取代或未取代的苯基、未取代的萘基、或取代的吡啶基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被氯、溴、苯基、氰基和C1-C2烷氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的苯并噻唑基、取代的噻唑基、或苯并噁唑基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被C1-C2烷基、或吗啉基取代的氧代C1-C2烷氧基。
在一些实施例中,进一步优选地,
R1选自取代的苯基、苯基、萘基、或取代的吡啶基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被氯、溴、苯基、氰基和甲氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的苯并噻唑基、取代的噻唑基、或苯并噁唑基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被甲基、或吗啉基取代的氧代乙氧基。
在一些实施例中,更进一步优选地,所述含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1选自如下结构之一:
其中,对应的,上述的含氘代甲基烯胺酮类化合物3选自如下结构之一:
在一些实施例中,所述光催化剂为三(2-(4-氟苯基)吡啶)合铱、(4,4'-二叔丁基-2,2'-联吡啶)双[(2-吡啶基)苯基]铱(III)六氟磷酸盐、石墨相碳化氮、10-甲基-9-均三甲苯基吖啶高氯酸盐、三(2,2'-联吡啶)二氯化钌、三(2,2'-联吡啶)钌二(六氟磷酸)盐、三[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III)和三(2-苯基吡啶基)合铱中的任意一种或几种组合;所述碱为碳酸钠、磷酸氢二钾、碳酸氢钠、碳酸铯、乙酸铯和甲氧基钾中的任意一种或几种组合;所述溶剂为氘代甲醇、甲苯、乙酸乙酯、二氯乙烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醚和丙酮中的任意一种或几种组合。
在一些实施例中,优选地,所述光催化剂为三[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III)或三(2-苯基吡啶基)合铱,进一步优选为三(2-苯基吡啶基)合铱。
在一些实施例中,优选地,所述碱为碳酸钠或磷酸氢二钾,进一步优选为碳酸钠。
在一些实施例中,优选地,所述溶剂为氘代甲醇或丙酮,进一步优选为丙酮。
在一些实施例中,所述含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1与5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐2、光催化剂、碱的摩尔比为1:1~5:0.01~0.03:1~2;所述均相溶液中,含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1的浓度为0.05~1.00mmol/mL。
在一些实施例中,优选地,所述含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1与5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐2、光催化剂、碱的摩尔比为1:1~3:0.01~0.03:1~2。
在一些实施例中,进一步优选地,所述含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1与5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐2、光催化剂、碱的摩尔比为1:2:0.02:2。
在一些实施例中,优选地,所述均相溶液中,含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1的浓度为0.1~0.5mmol/mL,进一步优选为0.1mmol/mL。
在一些实施例中,将均相溶液置于设有蓝色LED光源的反应管中进行反应,光源为灯带或灯泡,光源的功率为5~60W,光源的波长为400~760nm。
在一些实施例中,优选地,将均相溶液置于设有蓝色LED光源的反应管中进行反应,光源为灯带或灯泡,光源的功率为40~60W,光源的波长为450~470nm。
在一些实施例中,进一步优选地,将均相溶液置于设有蓝色LED光源的反应管中进行反应,光源为灯带或灯泡,光源的功率为50W,光源的波长为455nm。
在一些实施例中,所述反应,在惰性气体保护下进行。
其中,所述惰性气体,优选为氩气。
在一些实施例中,所述反应,反应温度为20~30℃,反应时间为10h~14h。
在一些实施例中,优选地,所述反应,反应温度为25℃,反应时间为12h。
综上,本发明提供了一种基于可见光催化制备含氘代甲基烯胺酮类化合物的方法,该方法具体实施步骤是将3-叠氮基高烯丙醇衍生物和5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐用适当的溶剂溶解后,加入光催化剂和碱,在可见光的照射条件下可以发生3-叠氮基高烯丙醇衍生物氘代甲基化反应。
有益效果:
(1)本发明提供的制备方法中,所用的试剂污染性小、安全性高、实验操作简便,提升了表观反应速率的同时提高产物的选择性,利于规模化连续生产。
(2)本发明的制备方法中无需使用价格昂贵的过渡金属催化剂,大大降低了反应成本的同时解决了后处理带来的环境污染问题。
(3)本发明的指标方法中所使用的光源为可见光,是一种可持续的能源,符合绿色化学的发展理念。
(4)本发明提供的方法除了可实现3-叠氮基高烯丙醇衍生物氘代甲基化之外,还可以进一步衍生至不饱和键的双官能化。
(5)本发明所使用的氘代甲基化试剂可通过廉价易得的原料通过简单步骤进行合成,避免了原有方法所使用的具有强污染的氘代甲基化试剂。
(6)本发明的制备方法得到的含氘代甲基烯胺酮类化合物的产率可达55%~78%。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明做更进一步的具体说明,本发明的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。
图1为实施例2制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图2为实施例2制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图3为实施例3制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(4-溴苯基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图4为实施例3制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(4-溴苯基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图5为实施例4制备的化合物(Z)-1-([1,1'-联苯]-4-基)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图6为实施例4制备的化合物(Z)-1-([1,1'-联苯]-4-基)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图7为实施例5制备的化合物(Z)-4-(3-(苯并噻唑-2-基氨基)戊-2-烯酰基-5,5,5-d3)苯甲腈的氢谱图。
图8为实施例5制备的化合物(Z)-4-(3-(苯并噻唑-2-基氨基)戊-2-烯酰基-5,5,5-d3)苯甲腈的碳谱图。
图9为实施例6制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(3,4,5-三甲氧基苯基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图10为实施例6制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(3,4,5-三甲氧基苯基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图11为实施例7制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(2,5-二氯苯基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图12为实施例7制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(2,5-二氯苯基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图13为实施例8制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(萘-2-基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图14为实施例8制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(萘-2-基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图15为实施例9制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(6-氯吡啶-3-基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图16为实施例9制备的化合物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(6-氯吡啶-3-基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图17为实施例10制备的化合物(Z)-3-((4-甲基苯并噻唑-2-基)氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图18为实施例10制备的化合物(Z)-3-((4-甲基苯并噻唑-2-基)氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图19为实施例11制备的化合物(Z)-3-((4,5-二甲基噻唑-2-基)氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图20为实施例11制备的化合物(Z)-3-((4,5-二甲基噻唑-2-基)氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图21为实施例12制备的化合物(Z)-3-((6-(2-吗啉基-2-氧代乙氧基)苯并噻唑-2-基)氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图22为实施例12制备的化合物(Z)-3-((6-(2-吗啉基-2-氧代乙氧基)苯并噻唑-2-基)氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图23为实施例13制备的化合物(Z)-3-(苯并噁唑-2-基氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的氢谱图。
图24为实施例13制备的化合物(Z)-3-(苯并噁唑-2-基氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的碳谱图。
图25为实施例1制备的5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐的氢谱图
图26为实施例1制备的5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐的碳谱图。
图27为本发明实施例中所用的实验装置图。
具体实施方式
下述实施例中所述实验方法,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。
本发明实施例中所用的含3-叠氮基高烯丙醇衍生物根据现有技术(Green Chem.,2021,23,8916-8921)制备得到。
本发明实施例中所用的实验装置图如图27所示。
实施例1
向50mL圆形烧瓶中加入甲酸(4.0mL,106mmol)、CD3OD(10.0mL,247mmol,99%D)。然后在上述溶液中搅拌,逐步加入硫酸(5.0mL,94mmol,98%)滴加到上述溶液中。将混合物在60℃下加热并持续4小时。反应结束后,将含有少量氘代甲醇的甲酸-d3甲酸酯在常压(33-38℃)下直接蒸馏。得到甲酸-d3,无需进一步纯化。
在100mL的圆形烧瓶中加入噻蒽(TT,30mmol,1.0当量)及以上的蒸馏甲酸-d3甲酸酯。将混合物在0℃下搅拌,并在搅拌下滴加TfOH(16.0mL,180mmol,6.0当量)。接下来将反应加热至30℃并搅拌过夜。反应完成后,将反应物倒入水中(50mL),用CH2Cl2(50mL×3)萃取,用无水Na2SO4干燥,真空浓缩。将得到的粗产物用Et2O(25mL×3)洗涤,并在真空下干燥,得到三氘甲基试剂TT-CD3 +OTf-(10.6g,92%,99%D)。
5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐TT-CD3 +OTf-的表征数据如下(如图25、图26所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.37(dd,J=7.8,1.3Hz,2H),7.84(dd,J=7.9,1.2Hz,2H),7.75(td,J=7.7,1.4Hz,2H),7.68(td,J=7.7,1.4Hz,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ135.6,134.4,134.2,130.2,130.0,118.8.19F NMR(376MHz,CDCl3)δ78.25.HRMS(ESI)m/z:calcd for C13H8D3S2 +[M–OTf]+:234.0484,found:234.0487.
实施例2
先后称取3-叠氮基-1-(苯并噻唑-2-基)-1-苯基-3-丁烯-1-醇64.5mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3 39.8mg,产率为64%。
产物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3的表征数据如下(图1、图2所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.96(s,1H),8.04–7.95(m,2H),7.85–7.71(m,2H),7.59–7.53(m,1H),7.53–7.46(m,2H),7.43(t,J=7.4Hz,1H),7.29(t,J=7.4Hz,1H),6.18(s,1H),3.17(s,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.9,164.6,159.4,152.0,139.1,132.0,128.6,127.5,126.2,124.0,121.5,121.1,96.9,27.6.HRMS(ESI)m/z:calcd forC18H13D3N2OSNa[M+Na]+:334.1064,found:334.1059.
实施例3
先后称取3-叠氮基-1-(苯并噻唑-2-基)-1-(4-溴苯基)丁-3-烯-1-醇80.3mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(4-溴苯基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3 52.0mg,产率为66%。
产物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(4-溴苯基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的表征数据如下(图3、图4所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.82(s,1H),7.77–7.65(m,4H),7.53(d,J=8.4Hz,2H),7.34(t,J=7.6Hz,1H),7.23–7.19(m,1H),6.01(s,1H),3.07(s,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ189.5,165.2,159.2,151.9,137.9,132.0,131.8,129.1,126.9,126.3,124.1,121.6,121.1,96.4,27.6.HRMS(ESI)m/z:calcd for C18H13D3BrN2OS[M+H]+:390.0350,found:390.0345.
实施例4
先后称取1-([1,1'-联苯]-4-基)-3-叠氮基-1-(苯并噻唑-2-基)丁-3-烯-1-醇79.7mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-1-([1,1'-联苯]-4-基)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3 60.2mg,产率为78%。
产物(Z)-1-([1,1'-联苯]-4-基)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3的表征数据如下(图5、图6所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.90(s,1H),7.96(d,J=8.4Hz,2H),7.72–7.55(m,6H),7.43–7.29(m,4H),7.21–7.17(m,1H),6.12(s,1H),3.09(s,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.4,164.6,159.4,152.0,144.7,140.1,137.8,132.0,129.0,128.1(1),128.0(8),127.3,127.2,126.2,124.0,121.5,121.1,96.9,27.6.HRMS(ESI)m/z:calcd for C24H17D3N2OSNa[M+Na]+:410.1377,found:410.1374.
实施例5
先后称取4-(3-叠氮基-1-(苯并噻唑-2-基)-1-羟基丁-3-烯-1-基)苯甲腈69.5mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-4-(3-(苯并噻唑-2-基氨基)戊-2-烯酰基-5,5,5-d3)苯甲腈48.2mg,产率为67%。表征数据如下(图7、图8所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.90(s,1H),8.03(d,J=8.4Hz,2H),7.82–7.74(m,4H),7.46–7.41(m,1H),7.33–7.28(m,1H),6.10(s,1H),3.16(s,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ188.5,166.4,158.9,151.8,142.7,132.4,132.1,127.9,126.4,124.3,121.7,121.1,118.3,115.1,96.5,27.6.HRMS(ESI)m/z:calcdfor C19H12D3N3OSNa[M+Na]+:359.1016,found:359.1289.
实施例6
先后称取1-(3,4,5-三甲氧基苯基)-3-叠氮基-1-(苯并噻唑-2-基)丁-3-烯-1-醇82.5mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(3,4,5-三甲氧基苯基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3 47.7mg,产率为59%。表征数据如下(图9、图10所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.90(s,1H),7.79–7.71(m,2H),7.40(t,J=7.6Hz,1H),7.28–7.21(m,3H),6.07(s,1H),3.97–3.92(m,9H),3.15(s,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ189.9,164.5,159.3,153.1,152.0,141.8,134.4,132.0,126.2,124.0,121.5,121.0,105.0,96.7,61.0,56.3,27.6.HRMS(ESI)m/z:calcd for C21H20D3N2O4S[M+H]+:402.1561,found:402.1612.
实施例7
先后称取3-叠氮基-1-(苯并噻唑-2-基)-1-(2,5-二氯苯基)丁-3-烯-1-醇78.3mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(2,5-二氯苯基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3 37.7mg,产率为50%。表征数据如下(图11、图12所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.50(s,1H),7.81–7.72(m,2H),7.51(d,J=2.0Hz,1H),7.42(t,J=7.6Hz,1H),7.36–7.26(m,3H),5.81(s,1H),3.12(s,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.5,165.5,159.0,151.8,141.4,132.9,132.1,131.6,130.9,129.4,129.3,126.4,124.3,121.7,121.1,100.5,27.4.HRMS(ESI)m/z:calcd for C18H11D3Cl2N2OSNa[M+Na]+:402.0284,found:402.0280.
实施例8
先后称取3-叠氮基-1-(苯并噻唑-2-基)-1-(萘-2-基)丁-3-烯-1-醇54.6mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(萘-2-基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3 40.2mg,产率为55%。表征数据如下(图13、图14所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.94(s,1H),8.38(s,1H),7.98–7.94(m,1H),7.89(d,J=7.5Hz,1H),7.85–7.78(m,2H),7.71–7.63(m,2H),7.51–7.44(m,2H),7.34–7.30(m,1H),7.21–7.17(m,1H),6.22(s,1H),3.10(s,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.7,164.6,159.4,152.0,136.4,135.2,132.8,132.0,129.5,128.5,128.4,128.0,127.8,126.6,126.2,124.0,123.9,121.5,121.1,97.1,27.6.HRMS(ESI)m/z:calcd for C22H15D3N2OSNa[M+Na]+:384.1220,found:384.1211.
实施例9
先后称取3-叠氮基-1-(苯并噻唑-2-基)-1-(6-氯吡啶-3-基)丁-3-烯-1-醇71.6mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-(6-氯吡啶-3-基)戊-2-烯-1-酮-5,5,5-d3 41.7mg,产率为60%。表征数据如下(图15、图16所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.75(s,1H),8.83(d,J=2.1Hz,1H),8.15–8.06(m,1H),7.74–7.61(m,2H),7.39–7.30(m,2H),7.23–7.18(m,1H),5.95(s,1H),3.06(s,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ187.2,166.4,158.8,154.4,151.8,149.0,137.7,133.2,132.1,126.4,124.3,121.8,121.1,96.2,27.6.HRMS(ESI)m/z:calcd for C17H11D3ClN3OSNa[M+Na]+:369.0627,found:369.0623.
实施例10
先后称取3-叠氮基-1-(4-甲基苯并噻唑-2-基)-1-苯基-3-丁烯-1-醇67.3mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-((4-甲基苯并噻唑-2-基)氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3 46.1mg,产率为70%。表征数据如下(图17、图18所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.83(s,1H),7.88–7.83(m,2H),7.46–7.34(m,4H),7.12–7.03(m,2H),6.03(s,1H),3.03(s,2H),2.53(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.8,164.7,158.1,151.2,139.1,132.0,131.8,131.4,128.6,127.5,126.9,123.9,118.4,96.9,27.8,18.3.HRMS(ESI)m/z:calcdfor C19H15D3N2OSNa[M+Na]+:348.1220,found:348.1221.
实施例11
先后称取3-叠氮基-1-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-1-苯基-3-丁烯-1-醇60.1mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-((4,5-二甲基噻唑-2-基)氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3 37.4mg,产率为64%。表征数据如下(图19、图20所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.60(s,1H),7.84(d,J=7.0Hz,2H),7.44–7.33(m,3H),5.93(s,1H),2.81(s,2H),2.21(s,3H),2.16(s,3H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.0,165.0,155.9,145.2,139.5,131.5,128.4,127.3,120.9,94.8,26.8,14.8,11.1.HRMS(ESI)m/z:calcd for C16H15D3N2OSNa[M+Na]+:312.1220,found:312.1225.
实施例12
先后称取3-叠氮基-1-(6-(2-吗啉基-2-氧代乙氧基)苯并噻唑-2-基)-1-苯基-3-丁烯-1-醇93.1mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-((6-(2-吗啉基-2-氧代乙氧基)苯并噻唑-2-基)氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3 57.4mg,产率为63%。表征数据如下(图21、图22所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.90(s,1H),7.98–7.92(m,2H),7.67(d,J=8.9Hz,1H),7.55–7.45(m,3H),7.30(d,J=2.6Hz,1H),7.07–7.01(m,1H),6.13(s,1H),4.74(s,2H),3.69–3.61(m,8H),3.11(s,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ190.8,166.5,164.6,157.9,154.9,147.0,139.1,133.3,132.0,128.5,127.5,122.2,115.0,105.8,96.6,68.3,66.8,46.0,42.5,27.5.HRMS(ESI)m/z:calcd for C24H22D3N3O4SNa[M+Na]+:477.1646,found:477.1641.
实施例13
先后称取3-叠氮基-1-(苯并恶唑-2-基)-1-苯基-3-丁烯-1-醇61.3mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),碳酸钠42.3mg(0.4mmol,2.0equiv),三(2-苯基吡啶基)合铱2.62mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的氘代甲醇注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-(苯并噁唑-2-基氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3 34.1mg,产率为58%。表征数据如下(图23、图24所示):1H NMR(400MHz,CDCl3)δ13.73(s,1H),7.89(d,J=7.3Hz,2H),7.49–7.44(m,2H),7.42–7.37(m,2H),7.32(d,J=7.9Hz,1H),7.20–7.16(m,1H),7.15–7.11(m,1H),6.14(s,1H),3.05(s,2H).13C NMR(100MHz,CDCl3)δ191.2,162.7,155.7,147.9,142.3,138.9,132.2,128.6,127.6,124.4,123.3,118.3,109.6,97.6,27.1.HRMS(ESI)m/z:calcdfor C18H14D3N2O2[M+H]+:296.1473,found:296.1485.
实施例14
先后称取3-叠氮基-1-(苯并噻唑-2-基)-1-苯基-3-丁烯-1-醇64.5mg(0.2mmol,1.0equiv),5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐153.4mg(0.4mmol,2.0equiv),磷酸氢二钾69.7mg(0.4mmol,2.0equiv),三[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III)3.05mg(0.004mmol,2.0mmol%),加入到干燥的Schlenk反应管中,置换氩气三次;用注射器将2mL的丙酮注入到Schlenk反应管中。用蓝色LED光源(50W,455nm)进行照射,在25℃下进行反应,反应时间12h。反应结束后进行TLC检测,反应液用乙酸乙酯和饱和食盐水萃取(3×25mL),合并有机层,用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去溶剂后通过硅胶柱层析(石油醚:乙酸乙酯=10:1)得到最终产物(Z)-3-(苯并噻唑-2-基氨基)-1-苯基-2-戊烯-1-酮-5,5,5-d3 31.1mg,产率为50%。
本发明提供了一种含氘代甲基烯胺酮类化合物及其制备方法的思路及方法,具体实现该技术方案的方法和途径很多,以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (10)
1.一种含氘代甲基烯胺酮类化合物,其特征在于,所述含氘代甲基烯胺酮类化合物的结构式如下所示:
其中,
R1选自取代或未取代的芳香基、或取代或未取代的芳香杂环基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被卤素、芳基、氰基和C1-C4烷氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的芳香杂环基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被C1-C4烷基、或脂肪杂环基取代的氧代C1-C4烷氧基。
2.根据权利要求1所述的含氘代甲基烯胺酮类化合物,其特征在于,
优选地,
R1选自取代或未取代的苯基、未取代的萘基、或取代的吡啶基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被氯、溴、苯基、氰基和C1-C2烷氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的苯并噻唑基、取代的噻唑基、或苯并噁唑基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被C1-C2烷基、或吗啉基取代的氧代C1-C2烷氧基;
进一步优选地,
R1选自取代的苯基、苯基、萘基、或取代的吡啶基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被氯、溴、苯基、氰基和甲氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的苯并噻唑基、取代的噻唑基、或苯并噁唑基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被甲基、或吗啉基取代的氧代乙氧基。
3.权利要求1所述的含氘代甲基烯胺酮类化合物的制备方法,其特征在于,将含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1与5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐2、光催化剂、碱、溶剂混合,得到均相溶液;将均相溶液置于设有光源的反应管中进行反应,即得含氘代甲基烯胺酮类化合物3;
其中,所述含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1的结构式如式1所示,5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐2的结构式如式2所示,含氘代甲基烯胺酮类化合物3的结构式如式3所示:
其中,R1选自取代或未取代的芳香基、或取代或未取代的芳香杂环基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被卤素、芳基、氰基和C1-C4烷氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的芳香杂环基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被C1-C4烷基、或脂肪杂环基取代的氧代C1-C4烷氧基。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,
优选地,
R1选自取代或未取代的苯基、未取代的萘基、或取代的吡啶基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被氯、溴、苯基、氰基和C1-C2烷氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的苯并噻唑基、取代的噻唑基、或苯并噁唑基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被C1-C2烷基、或吗啉基取代的氧代C1-C2烷氧基;
进一步优选地,
R1选自取代的苯基、苯基、萘基、或取代的吡啶基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被氯、溴、苯基、氰基和甲氧基中的任意一种或几种基团任意取代;
R2选自取代或未取代的苯并噻唑基、取代的噻唑基、或苯并噁唑基;其中,所述的取代,被一个或多个相同或不同的基团取代;所述的取代,选自被甲基、或吗啉基取代的氧代乙氧基。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1选自如下结构之一:
6.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述光催化剂为三(2-(4-氟苯基)吡啶)合铱、(4,4'-二叔丁基-2,2'-联吡啶)双[(2-吡啶基)苯基]铱(III)六氟磷酸盐、石墨相碳化氮、10-甲基-9-均三甲苯基吖啶高氯酸盐、三(2,2'-联吡啶)二氯化钌、三(2,2'-联吡啶)钌二(六氟磷酸)盐、三[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]铱(III)和三(2-苯基吡啶基)合铱中的任意一种或几种组合;所述碱为碳酸钠、磷酸氢二钾、碳酸氢钠、碳酸铯、乙酸铯和甲氧基钾中的任意一种或几种组合;所述溶剂为氘代甲醇、甲苯、乙酸乙酯、二氯乙烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、乙醚和丙酮中的任意一种或几种组合。
7.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1与5-(氘代甲基)5H-噻蒽-5-三氟甲磺酸盐2、光催化剂、碱的摩尔比为1:1~5:0.01~0.03:1~2;所述均相溶液中,含3-叠氮基高烯丙醇衍生物1的浓度为0.05~1.00mmol/mL。
8.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,将均相溶液置于设有蓝色LED光源的反应管中进行反应,光源为灯带或灯泡,光源的功率为5~60W,光源的波长为400~760nm。
9.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述反应,在惰性气体保护下进行。
10.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述反应,反应温度为20~30℃,反应时间为10h~14h。
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