【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及氘代合成，特别涉及一种氘代呋喃的制备方法。
技术介绍
1、在所有的芳香杂环中，呋喃无疑是仍然最有价值和用途最广的中间体。呋喃是杂环化合物中最突出的一类，是许多天然药物的分子骨架，并且也是商业上重要的药物骨架。呋喃类药物(furans)在20世纪40年代初用作化疗药物，能作用于细菌的酶系统，干扰细菌的糖代谢而有抑菌作用。目前使用的呋喃类药物有10余种，较常用的有呋喃妥因、呋喃唑酮等。除此之外，呋喃类物质也被认为是制备许多环状和无环化合物的重要合成中间体。取代呋喃及其衍生物是来源于生物质的重要化学中间体，可以氢化成各种特殊化学品、溶剂和替代燃料。特别是两种半纤维素和纤维素衍生的分子，2-甲基呋喃和2，5-二甲基呋喃，它们具有作为替代燃料应用的非常有前途的物理和化学性质。一般通过芳族呋喃环的氢化和通过氢解将其打开，可以进一步转化为有价值的化学品，比如取代的四氢呋喃(thf)、酮和醇的混合物。
2、氘代呋喃类化合物因其在不同领域的广泛应用而具有显著的商业价值。它们在药物研发、材料科学、催化剂开发以及医学成像中发挥着重要作用。氘代技术的引入不仅提升了化合物的性能，还为制药、化工、电子、医疗等行业创造了新的市场机会。氘代-2,5-二甲基呋喃主要用于药物代谢动力学和毒理学研究中。作为一种稳定的同位素标记化合物，它被用于分析药物的代谢途径，帮助确定药物在人体中的代谢产物和作用机制。氘代呋喃-3-甲醇用于探索药物的代谢转化，尤其是在抗癌药物的代谢途径研究中具有重要作用。它可以帮助研究人员跟踪药物在细胞和组织中的分布、降解
3、目前关于呋喃及其衍生物的氘代研究不是很多，大都通过采用金属催化剂催化氢氘交换来制备，催化剂主要有铁、钯、铱、镍等等。paul j.chirik等人描述了一种铁催化的方法，以氘气作为氘源通过氢同位素交换，直接对呋喃等杂环药物进行同位素标记(nature529,195–199(2016))。thomas等人通过铁(ii)氢化物物种对杂芳烃c–h金属化，并以非还原性cd3od作为氘源在光催化条件下实现了富电子呋喃的α-选择性氘代(chem.sci.,2022,13,1 0 2 9 1)。kyoko nozaki等自主设计了一种环戊二烯酮铱配合物，该化合物对c-h键的裂解显示出一定的活性，作者以此为基础使用氘苯作为氘源，在80℃条件下实现了呋喃等杂环化合物的氘代(j.am.chem.soc.2021,143,12999-13004)。van gemmeren开发了多底物筛选方法，从最少数量的筛选反应中确定呋喃的最佳反应条件，并最终以金属钯作为催化剂、氘代hfip以及d2o作为氘源完成了呋喃的无导向全氘代，氘代度高达99％(angew.chem.int.ed.2024,63,e202404421)。目前报道的呋喃氘代方法主要依赖于过渡金属催化，暂未有其他方法的报道。这些金属催化存在着催化剂昂贵、药物金属残留、后处理流程复杂以及不易于放大生产等缺点。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种氘代呋喃的制备方法，可以使用较低的催化剂用量来实现呋喃的全氘代。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种氘代呋喃的制备方法，
4、
5、以式i所示的呋喃类物质为原料，在常压体系下，催化剂作用下，与氘源试剂发生氘代反应，反应产物经过分离提纯，获得呋喃类化合物氘代产物；所述催化剂为氢化钠，所述氘源试剂为dmso-d6。
6、本专利技术采用的氢化钠催化剂商业可得并且用量小，开发的氘代方法具有较好的可操作性和稳定性、催化效率高、底物适用范围广、后处理简单、反应规模易于放大等特点，具有潜在的商业化前景。
7、与现有技术相比，本专利技术使用了活性高、当量少的氢化钠作为催化剂；同时，使用dmso-d6作为氘源，也作为溶剂，在室温条件下进行呋喃类底物的氘代，操作简单，氘代度及收率高，分离简单，试剂环保友好。
8、所述呋喃类物质选自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、呋喃唑酮中的一种。
9、所述r1选自甲基、乙基、异丙基、正丙基、乙酰基、甲氧基、氯原子、硝基中的一种或几种。
10、反应中各物质的用量配比为呋喃类物质：催化剂：氘源试剂＝1mol:0.05～0.2mol:1.0～2.0l。
11、氘代反应温度为25～80℃，反应时间为12小时。
12、氘代反应在惰性气氛下进行。
13、本专利技术的有益效果是：在常规条件下即可完成，一锅法反应无需中途替换溶剂，且反应可操作性高，氘代效果好；工艺方法普适性好，可用于多种呋喃类化合物氘代产物的制备；具有安全、绿色、廉价的特点。
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1.一种氘代呋喃的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述呋喃类物质选自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、呋喃唑酮中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述R1选自甲基、乙基、异丙基、正丙基、乙酰基、甲氧基、氯原子、硝基中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，反应中各物质的用量配比为呋喃类物质：催化剂：氘源试剂＝1mol:0.05～0.2mol:1.0～2.0L。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氘代反应温度为25～80℃，反应时间为12小时。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，氘代反应在惰性气氛下进行。
【技术特征摘要】
1.一种氘代呋喃的制备方法，其特征在于，
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述呋喃类物质选自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、呋喃唑酮中的一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述r1选...
【专利技术属性】
技术研发人员：摆建飞，郑金凤，江之江，高章华，陈佳，
申请(专利权)人：浙大宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：
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