一种基于咪唑骨架的三氟甲硒基试剂、制备方法及其应用

本发明涉及化合物合成，具体涉及一种基于咪唑骨架的三氟甲硒基试剂、制备方法及其应用。

背景技术：

1、硒的衍生物在材料和药物化学中的应用越来越引起人们的兴趣。secf3基团具有介于scf3和ocf3之间的亲脂性和电子性质，其hansch参数(p)为1.29(european journal oforganic chemistry，2017，3，530.)，hammett常数σm和σp分别为0.44和0.45(chemicalreviews，1991，91，65.)，因此可以更好地调节分子的性质。

2、对于三氟甲硒基化合物的合成，主要有两种方法：间接法和直接引入法。间接法利用了二硒化物和硒氰酸酯的三氟甲基化，该方法存在条件苛刻、效率低、范围窄和不稳定等问题。相比之下，直接法通过使用三氟甲硒基试剂，提高了官能团耐受性，反应易于执行，条件也更温和。因此在三氟甲硒基化反应上具有更广泛的应用。

3、一般来说，亲核的三氟甲硒基试剂是带有金属或季铵阳离子的阴离子secf3盐，可以稳定三氟甲硒基阴离子，在这些试剂中，[(bpy)cusecf3]2、(me4n)secf3和agsecf3是使用最广泛的secf3源，因为它们热稳定、不易挥发且合成操作简单，但是这些试剂面临的一个主要挑战是游离的三氟甲硒基阴离子的相对不稳定性，另一种亲核的三氟甲硒基反应策略是使用一种稳定的有机试剂释放原位活化的三氟甲硒基阴离子，利用该方法，可以以更可控的方式生成游离的三氟甲硒基阴离子，与亲核三氟甲硒基化试剂的反应相比，亲电三氟甲硒基化试剂的应用相对有限，因为缺乏容易获得的试剂和方法，根据已有文献的报道，cf3secl和cf3secf3被用作亲电性secf3源，但它们的低沸点、易挥发性、毒性和实际面临的挑战，限制了其进一步发展，因此，如何有效地向分子中引入三氟甲硒基官能团也是目前有机氟化学界较为关注的热点之一。

4、醇类是丰富的、廉价的、环境友好的、容易获得的一类有机化合物，并且是有机合成中经常使用的原料，是构建一系列官能化烷烃底物非常有效的方法。最近几年，一些团队分别报道了有关醇的去氧三氟甲硒基化反应。如使用[me4n][secf3]盐作为secf3源进行直接醇的三氟甲硒基化反应(organic letters，2020，22，6016.)。该反应在cacl2的促进下生成相应的烷基三氟甲基硒醚。亦或者利用新型的苯并噻唑盐bt-secf3，由醇直接合成了三氟甲硒基取代的脂肪族化合物(chemistry-a european journal，2019，25，7635.)。但是，合成该试剂所用到的原料双(2-苯并噻唑基)二硒化物价格昂贵，仍需要进行多步合成得到，除此之外该反应所产生的副产物不利于回收利用，总的来说整个试剂的合成不易工业化放大生产。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提出了一种基于咪唑骨架的三氟甲硒基试剂、制备方法及其应用，很好的解决了现有技术中三氟甲硒基试剂存在的缺陷，利用三氟甲硒基试剂所具有的独特的反应性，实现一些化合物的直接三氟甲硒基化，该试剂化合物具有合成简单、方便、高效、原料易得等优点；其参与的醇的去氧三氟甲硒基化反应具有反应条件温和、官能团耐受性好、底物适用范围广、等优点，采用该三氟甲硒基试剂式1，可以与式2反应，高产率地得到式3的烷基三氟甲硒醚产物。

2、

3、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下，一种化合物1，其特征在于：所述化合物1的结构式如下：

4、

5、其中r为苯基、苄基。

6、进一步的，本发明提供一种化合物1的制备方法在一些实施例中如下：

7、第一步，将三氟甲硒基银和n-卤代丁二酰亚胺置于隔绝空气的反应容器中，接着往反应容器中置换2-5次氮气后注入有机溶剂；

8、第二步，将1-苯基咪唑或1-苄基咪唑溶解在第一步相同的有机溶剂中，并加入第一步的反应容器中，添加完成后在40-50℃下搅拌12-20小时；

9、第三步，待第二步反应结束后，将反应液通过硅藻土柱浓缩后用硅胶柱层析纯化，得到淡黄色固体1a，所述第一步、第二步、第三步反应方程式如下：

10、

11、第四步，将第三步获得的淡黄色固体1a溶解在有机溶剂中，并滴加三氟甲磺酸甲酯，添加完后的反应混合物在75-85℃下加热回流搅拌12-20小时；

12、第五步，待第四步反应结束后，将反应液在旋转蒸发仪上旋干得到残留物，残留物通过硅胶柱层析分离提纯，得到化合物1，所述第四步、第五步反应方程式如下：

13、

14、进一步的，所述第一步和第二步中有机溶剂采用四氢呋喃；所述第四步中有机溶剂采用二氯甲烷；所述三氟甲硒基银、n-卤代丁二酰亚胺、1-苯基咪唑或1-苄基咪唑的摩尔比为，1.1-1.3∶1.2-1.3∶1.0；所述淡黄色固体1a、三氟甲磺酸甲酯的摩尔比为1.0∶1.6-2.0；

15、进一步的，所述n-卤代丁二酰亚胺优选n-溴代丁二酰亚胺；

16、进一步的，所述n-卤代丁二酰亚胺优选n-氯代丁二酰亚胺；

17、进一步的，所述化合物1可用于制备化合物3，所述化合物3的结构式如下：

18、

19、其中r1为h、烷基、取代或未取代的苯基，苯基的取代基采用甲基或卤素，r2采用h、烷基、取代或未取代的芳基，芳基采用苯基或萘基，芳基的取代基采用烷基、硝基、卤素、苯基、甲氧基。

20、制备化合物3的方法：在氮气氛围下，将化合物2溶解在有机溶剂中，向其中滴加碱性物质，然后将化合物1溶解在有机溶剂中并缓慢滴加到溶解有化合物2的有机溶剂中，在25-35℃下搅拌反应12-20小时，反应完成后去除有机溶剂，残留物通过柱层析分离提纯，得到化合物3，所述化合物2结构式和制备化合物3反应式如下：

21、

22、进一步的，所述化合物3的制备方法，r1或r2中的所述烷基优选c1-c6，所述卤素优选氟、氯或溴；

23、进一步的，其碱性物质采用1，8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯；

24、进一步的，其碱性物质采用n，n-二异丙基乙胺；

25、进一步的，其有机溶剂采用为四氢呋喃或二氯甲烷。

26、与现有技术相比，本发明提供的基于咪唑骨架的三氟甲硒基试剂，该试剂具有以下特点：

27、1.合成方法简单，原料简单易得，反应操作简便，绿色环保等诸多优点。

28、2.采用该三氟甲硒基试剂可以与一系列的醇反应，高产率地得到烷基三氟甲硒醚产物，副产物不含硒，更有利于工业回收。

29、3.本发明提供的基于咪唑骨架的三氟甲硒基试剂是稳定存在的固体，对温度、湿度、光源都不敏感，储存和使用极为方便。

技术特征：

1.一种化合物1，其特征在于：所述化合物1的结构式如下：

2.根据权利要求1所述的化合物1的制备方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的化合物1的制备方法，其特征在于：所述第一步和第二步中有机溶剂采用四氢呋喃；所述第四步中有机溶剂采用二氯甲烷；所述三氟甲硒基银、n-卤代丁二酰亚胺、1-苯基咪唑或1-苄基咪唑的摩尔比为，1.1-1.3:1.2-1.3:1.0；所述淡黄色固体1a、三氟甲磺酸甲酯的摩尔比为1.0:1.6-2.0。

4.根据权利要求3所述的化合物1的制备方法，其特征在于：所述n-卤代丁二酰亚胺采用n-溴代丁二酰亚胺。

5.根据权利要求3所述的化合物1的制备方法，其特征在于：所述n-卤代丁二酰亚胺采用n-氯代丁二酰亚胺。

6.根据权利要求1所述的化合物1作为三氟甲硒基试剂的应用，其特征在于：所述化合物1可用于制备化合物3，所述化合物3的结构式如下：

7.根据权利要求6中基于化合物1制备化合物3的方法，其特征在于：r1或r2中的所述烷基优选c1-c6，所述卤素优选氟、氯或溴。

8.根据权利要求6或7中基于化合物1制备化合物3的方法，其特征在于：所述碱性物质采用1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。

9.根据权利要求6或7中基于化合物1制备化合物3的方法，其特征在于：所述碱性物质采用n,n-二异丙基乙胺。

10.根据权利要求6或7中基于化合物1制备化合物3的方法，其特征在于：所述有机溶剂采用为四氢呋喃或二氯甲烷。

技术总结
本发明公开了一种基于咪唑骨架的三氟甲硒基试剂、制备方法及其应用，利用三氟甲硒基试剂所具有的独特的反应性，实现多种化合物的直接三氟甲硒基化反应，该试剂化合物具有原料易得，合成方便，性质稳定等诸多优点，采用该三氟甲硒基试剂可以与一系列的醇反应，实现对醇的去氧三氟甲硒基化，高产率地得到烷基三氟甲硒醚产物。

技术研发人员：刘伟,王珍瑜,桑亚会
受保护的技术使用者：天津科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13