【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种有机锗化合物的合成方法，尤其涉及一种光催化有机锗化物的合成方法。
技术介绍
1、有机锗化物是一类重要的功能有机分子，广泛存在于药物分子、有机合成和功能材料研究中。特别是，近年来科学家研究发现有机锗化物可作为一种重要合成子，可用于各种碳碳和碳杂交叉偶联中。因此，有机锗化物的合成方法的发展受到了学术界的高度关注。
2、光催化合成方法具有条件温和、官能团耐受性高、底物应用范围广等优势，是一种重要的有机合成方法。以廉价易得的锗化氢、烯烃和芳基氰化物为原料，光催化选择性合成高官能团的有机锗化物是一种原子步骤经济、绿色高效的合成策略。然而，通常三组分反应选择性调控难度大，传统的金属催化偶联过程并不容易实现。过去主要通过有机金属试剂、过渡金属催化剂或者路易斯酸催化锗化物与另外一个物种直接交叉偶联来制备有机锗化物，但这些方法往往存在官能团兼容低、条件苛刻等不足，往往使得反应应用范围受限。
3、光催化反应作为一种绿色合成方法，有望克服传统过渡金属带来的不足。因此，在发展条件温和、操作简单有机锗化物合成新方法具有重要的实际意义。光催化和氢转移协同的活化策略，有望同时实现多个底物活化，适用于多组分反应，有望成为高官能团有机锗化物合成的有效途径。过去基于光-氢转移双催化策略，实现了锗化氢与烯烃的氢锗化反应，但利用该策略尚未报道研究烯烃锗芳基化新反应。考虑到过去主要依赖于过渡金属、金属有机试剂合成有机锗化物，效率虽然高，但不符合发展现代绿色化工的要求，很难实现在工业上大范围应用。通过光-氢转移双催化锗化氢、烯烃和
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术旨在提供一种光催化有机锗化物的合成方法，解决了传统合成线路中依赖于过渡金属、兼容性低，应用范围窄，产物结构单一等问题。
2、技术方案：本专利技术所述的光催化有机锗化物的合成方法，包括以下步骤：将烷基锗化氢、烯烃、芳基氰化物、光催化剂、碱和氢转移试剂加入有机溶剂中，在光照下进行反应，反应式如下：
3、
4、式中，r1选自芳基；r2选自氢、c1-c6烷基或c1-c6环烷基中的一种；r3，r4，r5均选自c1-c6烷基或苯基中的一种；r6选自氢或c1-c6烷基；x为n或c；r7选自氢或-cn；n＝0或1。
5、本专利技术利用光催化活化芳基氰化物，生成芳基氰化物阴离子自由基。同步基于氢转移策略实现锗化物中锗氢键活化生成锗自由基，产生的锗自由基和芳基氰化物阴离子自由基依次与烯烃双键加成，紧接着反应经历脱氰基过程生成结构多样化的有机锗化物。
6、优选地，r1选自苯基、吡啶基、取代的苯基或取代的吡啶基，取代基为c1-c6烷基，c1-c6烷氧基，甲硫基或-co2me。
7、优选地，光催化剂选自2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈、三(2-苯基吡啶)合铱或(4,4'-二叔丁基-2,2'-联吡啶)双[(2-吡啶基)苯基]铱(iii)六氟磷酸盐中的一种。
8、优选地，氢转移试剂选自硫代乙醇酸乙酯或三异丙基硅硫醇中的一种；碱选自磷酸钾。
9、优选地，反应中的光源为450～455nm的蓝色光源，光源功率为8～40瓦特。
10、优选地，烷基锗化氢选自三乙基锗氢、三丁基锗氢、三苯基锗氢、二甲基苯基锗氢或二苯基甲基锗氢中的一种。
11、优选地，烯烃选自苯乙烯或α-甲基取代的苯乙烯。芳基氰化物选自四氰基吡啶、对苯二氰或2.6-二甲基-4-氰基吡啶中的一种。
12、优选地，有机溶剂选自乙腈、四氢呋喃、二甲亚砜或n,n-二甲基甲酰胺中的至少一种。
13、优选地，所述烷基锗化氢、烯烃、芳基氰化物、光催化剂、碱和氢转移试剂的摩尔比为1～2：1：1～2：0.001～0.05：1～2：0.02～0.1。
14、优选地，反应的温度为20～30℃，反应时间为20～48小时，反应在惰性气体保护下进行。
15、优选地，有机锗化物具有如下任一化合物的结构式：
16、
17、上述技术方案中，烷基锗化氢、烯烃、芳基氰化物、光催化剂、碱、氢转移试剂为起始物反应合成有机锗化物，并将该方法进一步用于合成具有潜在活性的功能有机锗化物分子后修饰中。
18、本专利技术以烷基锗化氢、烯烃、芳基氰化物、光催化剂、碱、氢转移试剂为起始物，反应得到有机锗化物的产物。该制备方法利用光催化剂氧化氢转移试剂生成还原态光催化剂和氢转移试剂的硫自由基，产生的还原态光催化剂同步还原芳基氰化物生成芳基阴离子自由基，紧接着生成的氢转移试剂的硫自由基夺取锗化氢中氢原子生成锗自由基。随着反应进行，锗自由基和芳氰阴离子自由基分别与烯烃加成，经历脱氰芳构化后生成有机锗化物。该反应可兼容多种官能团，可用于功能有机分子的后修饰转化，具有开发可用于工业合成有机锗化物功能分子新方法的价值。
19、有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有如下显著优点：解决了传统合成线路中依赖于过渡金属、兼容性低，应用范围窄，产物结构单一等不足，该方法反应条件温和，便于实现工业规模化生产。
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1.一种光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将烷基锗化氢、烯烃、芳基氰化物、光催化剂、碱和氢转移试剂加入有机溶剂中，在光照下进行反应，反应式如下：
2.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，所述芳基选自苯基或吡啶基。
3.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，所述光催化剂选自2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈、三(2-苯基吡啶)合铱或(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，所述烷基锗化氢选自三乙基锗氢、三丁基锗氢、三苯基锗氢、二甲基苯基锗氢或二苯基甲基锗氢中的一种。
4.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述氢转移试剂选自硫代乙醇酸乙酯或三异丙基硅硫醇；所述碱选自磷酸钾。
5.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，反应中的光源为450～455nm的蓝色光源，光源功率为8～40瓦特。
6.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，
7.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂选自乙腈、四氢呋喃、二甲亚砜或N,N-二甲基甲酰胺中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，所述烷基锗化氢、烯烃、芳基氰化物、光催化剂、碱和氢转移试剂的摩尔比为1～2：1：1～2：0.001～0.05：1～2：0.02～0.1。
9.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，反应的温度为20～30℃，反应时间为20～48小时，反应在惰性气体保护下进行。
10.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，所述有机锗化物具有如下任一化合物的结构式：
...【技术特征摘要】
1.一种光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：将烷基锗化氢、烯烃、芳基氰化物、光催化剂、碱和氢转移试剂加入有机溶剂中，在光照下进行反应，反应式如下：
2.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，所述芳基选自苯基或吡啶基。
3.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，所述光催化剂选自2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈、三(2-苯基吡啶)合铱或(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，所述烷基锗化氢选自三乙基锗氢、三丁基锗氢、三苯基锗氢、二甲基苯基锗氢或二苯基甲基锗氢中的一种。
4.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的制备方法，其特征在于，其特征在于，所述氢转移试剂选自硫代乙醇酸乙酯或三异丙基硅硫醇；所述碱选自磷酸钾。
5.根据权利要求1所述的光催化有机锗化物的合成方法，其特征在于，反应中的光源为450～455nm...
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