【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及氘代合成，特別涉及一種氘代呋喃的制備方法。
技術介紹
1、在所有的芳香雜環中，呋喃無疑是仍然最有價值和用途最廣的中間體。呋喃是雜環化合物中最突出的一類，是許多天然藥物的分子骨架，并且也是商業上重要的藥物骨架。呋喃類藥物(furans)在20世紀40年代初用作化療藥物，能作用于細菌的酶系統，干擾細菌的糖代謝而有抑菌作用。目前使用的呋喃類藥物有10余種，較常用的有呋喃妥因、呋喃唑酮等。除此之外，呋喃類物質也被認為是制備許多環狀和無環化合物的重要合成中間體。取代呋喃及其衍生物是來源于生物質的重要化學中間體，可以氫化成各種特殊化學品、溶劑和替代燃料。特別是兩種半纖維素和纖維素衍生的分子，2-甲基呋喃和2，5-二甲基呋喃，它們具有作為替代燃料應用的非常有前途的物理和化學性質。一般通過芳族呋喃環的氫化和通過氫解將其打開，可以進一步轉化為有價值的化學品，比如取代的四氫呋喃(thf)、酮和醇的混合物。
2、氘代呋喃類化合物因其在不同領域的廣泛應用而具有顯著的商業價值。它們在藥物研發、材料科學、催化劑開發以及醫學成像中發揮著重要作用。氘代技術的引入不僅提升了化合物的性能，還為制藥、化工、電子、醫療等行業創造了新的市場機會。氘代-2,5-二甲基呋喃主要用于藥物代謝動力學和毒理學研究中。作為一種穩定的同位素標記化合物，它被用于分析藥物的代謝途徑，幫助確定藥物在人體中的代謝產物和作用機制。氘代呋喃-3-甲醇用于探索藥物的代謝轉化，尤其是在抗癌藥物的代謝途徑研究中具有重要作用。它可以幫助研究人員跟蹤藥物在細胞和組織中的分布、降解
3、目前關于呋喃及其衍生物的氘代研究不是很多，大都通過采用金屬催化劑催化氫氘交換來制備，催化劑主要有鐵、鈀、銥、鎳等等。paul?j.chirik等人描述了一種鐵催化的方法，以氘氣作為氘源通過氫同位素交換，直接對呋喃等雜環藥物進行同位素標記(nature529,195–199(2016))。thomas等人通過鐵(ii)氫化物物種對雜芳烴c–h金屬化，并以非還原性cd3od作為氘源在光催化條件下實現了富電子呋喃的α-選擇性氘代(chem.sci.,2022,13,1?0?2?9?1)。kyoko?nozaki等自主設計了一種環戊二烯酮銥配合物，該化合物對c-h鍵的裂解顯示出一定的活性，作者以此為基礎使用氘苯作為氘源，在80℃條件下實現了呋喃等雜環化合物的氘代(j.am.chem.soc.2021,143,12999-13004)。van?gemmeren開發了多底物篩選方法，從最少數量的篩選反應中確定呋喃的最佳反應條件，并最終以金屬鈀作為催化劑、氘代hfip以及d2o作為氘源完成了呋喃的無導向全氘代，氘代度高達99％(angew.chem.int.ed.2024,63,e202404421)。目前報道的呋喃氘代方法主要依賴于過渡金屬催化，暫未有其他方法的報道。這些金屬催化存在著催化劑昂貴、藥物金屬殘留、后處理流程復雜以及不易于放大生產等缺點。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種氘代呋喃的制備方法，可以使用較低的催化劑用量來實現呋喃的全氘代。
2、本專利技術解決其技術問題所采用的技術方案是：
3、一種氘代呋喃的制備方法，
4、
5、以式i所示的呋喃類物質為原料，在常壓體系下，催化劑作用下，與氘源試劑發生氘代反應，反應產物經過分離提純，獲得呋喃類化合物氘代產物；所述催化劑為氫化鈉，所述氘源試劑為dmso-d6。
6、本專利技術采用的氫化鈉催化劑商業可得并且用量小，開發的氘代方法具有較好的可操作性和穩定性、催化效率高、底物適用范圍廣、后處理簡單、反應規模易于放大等特點，具有潛在的商業化前景。
7、與現有技術相比，本專利技術使用了活性高、當量少的氫化鈉作為催化劑；同時，使用dmso-d6作為氘源，也作為溶劑，在室溫條件下進行呋喃類底物的氘代，操作簡單，氘代度及收率高，分離簡單，試劑環保友好。
8、所述呋喃類物質選自2-甲基呋喃、3-甲基呋喃、2-乙基呋喃、2,4-二甲基呋喃、3,4-二甲基呋喃、2,3-二甲基呋喃、2,5-二甲基呋喃、2-甲氧基呋喃、3-甲氧基呋喃、3-氯呋喃、2-乙基-5-甲基呋喃、3-乙酰基呋喃、2-硝基呋喃、呋喃妥因、呋喃唑酮中的一種。
9、所述r1選自甲基、乙基、異丙基、正丙基、乙酰基、甲氧基、氯原子、硝基中的一種或幾種。
10、反應中各物質的用量配比為呋喃類物質：催化劑：氘源試劑＝1mol:0.05～0.2mol:1.0～2.0l。
11、氘代反應溫度為25～80℃，反應時間為12小時。
12、氘代反應在惰性氣氛下進行。
13、本專利技術的有益效果是：在常規條件下即可完成，一鍋法反應無需中途替換溶劑，且反應可操作性高，氘代效果好；工藝方法普適性好，可用于多種呋喃類化合物氘代產物的制備；具有安全、綠色、廉價的特點。
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1.一種氘代呋喃的制備方法，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述呋喃類物質選自2-甲基呋喃、3-甲基呋喃、2-乙基呋喃、2,4-二甲基呋喃、3,4-二甲基呋喃、2,3-二甲基呋喃、2,5-二甲基呋喃、2-甲氧基呋喃、3-甲氧基呋喃、3-氯呋喃、2-乙基-5-甲基呋喃、3-乙酰基呋喃、2-硝基呋喃、呋喃妥因、呋喃唑酮中的一種。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述R1選自甲基、乙基、異丙基、正丙基、乙酰基、甲氧基、氯原子、硝基中的一種或幾種。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，反應中各物質的用量配比為呋喃類物質：催化劑：氘源試劑＝1mol:0.05～0.2mol:1.0～2.0L。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，氘代反應溫度為25～80℃，反應時間為12小時。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，氘代反應在惰性氣氛下進行。
【技術特征摘要】
1.一種氘代呋喃的制備方法，其特征在于，
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述呋喃類物質選自2-甲基呋喃、3-甲基呋喃、2-乙基呋喃、2,4-二甲基呋喃、3,4-二甲基呋喃、2,3-二甲基呋喃、2,5-二甲基呋喃、2-甲氧基呋喃、3-甲氧基呋喃、3-氯呋喃、2-乙基-5-甲基呋喃、3-乙酰基呋喃、2-硝基呋喃、呋喃妥因、呋喃唑酮中的一種。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述r1選...
【專利技術屬性】
技術研發人員：擺建飛，鄭金鳳，江之江，高章華，陳佳，
申請(專利權)人：浙大寧波理工學院，
類型：發明
國別省市：
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