一种偕二氟烯丙基硅化合物及其合成方法与流程

本发明属于有机化合物合成，具体涉及一种偕二氟烯丙基硅化合物及其合成方法。

背景技术：

1、在现代药物的研发过程中，常采用生物电子等排体作为靶分子进行药物筛选(chem.rev.,2020,120,11616-11650.)。偕二氟烯烃是羰基化合物的生物电子等排体，它与羰基化合物具有相似的空间位阻和电子效应，可以提高靶分子的生物利用度、代谢稳定性和亲脂性。例如,当青蒿素中的羰基转化为偕二氟烯烃后,可以显著提高其药物的活性(j.fluor.chem.,2006,127,637-642.)。从最早合成的含氟的抗肿瘤药物5-氟尿嘧啶开始，就发展出许多含氟药物。此外，偕二氟烯基可以便利地转化为单氟烯基、二氟烷基、三氟甲基以及其他多种含氟结构。有研究发现，在25％-35％的药物分子中，均含有一个或多个氟原子。

2、硅作为碳的同族元素，能够表现出更具特色的药物活性。在一些研究中，有机硅化合物能够增强药物的亲脂性，表现更加出色的抗病毒作用。例如，硅取代的氟哌啶醇是多巴胺拮抗剂氟哌啶醇的硅类似物，对hd2受体的亲和力比氟哌啶醇高五倍(chemmedchem2008,3,152-164.)。2020年，zhang等人在研究中发现一种新型丙型肝炎ns5a病毒抑制剂，其中硅氟原子的存在使得药物代谢更加稳定、药效也更加出色(j.med.chem.2020,63,10,5312–5323)。在和氟原子同时存在时，硅原子并没有抑制药物活性，而是相辅相成。

3、传统合成烯丙基硅化合物的方法有亲核取代反应、烯丙基醇转化法、硅烷对联烯的加成。这类方法，大多采用过渡金属催化反应，有的方法原料价格昂贵而有的原料则容易变质。因此，构建绿色、发展一种快捷高效的方法合成偕二氟烯丙基硅化合物合成方法是十分必要的。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供一种偕二氟烯丙基硅化合物及其合成方法。

2、具体技术方案是：一种偕二氟烯丙基硅化合物，其化学结构如式(1)：

3、

4、其中，

5、r1选自除了氢以外的其他取代的基团；

6、r2选自烷基、芳基或烷基取代的芳基；

7、r3选自烷基、芳基或烷基取代的芳基；

8、r4选自芳基、烷基取代的芳基或硅基取代的芳基。

9、进一步，优选的是，

10、r1选自苯基、c1-c10烷基取代的芳基、氰基取代的芳基、甲酸甲酯基取代的芳基、乙酸甲酯基取代的芳基、氟取代的苯基、氯取代的苯基、三氟甲基取代的芳基、苯基取代的苯基、萘基取代的苯基、蒽基取代的苯基、噻吩取代的苯基、c1-c10烷氧基取代的苯基、烯酮基取代的苯基或烯基取代的苯基；

11、r2选自c1-c10烷基、苯基或c1-c10烷基取代的苯基；

12、r3选自c1-c10烷基、苯基或c1-c10烷基取代的苯基；

13、r4选自苯基、c1-c10烷基取代的苯基或si1-si2硅基取代的芳基。

14、进一步，优选的是，

15、r1选自苯基、甲基取代的苯基、乙基取代的苯基、丙基取代的苯基、异丙基取代的苯基、叔丁基取代的苯基、氰基取代的苯基、甲酸甲酯基取代的苯基、乙酸甲酯基取代的芳基、氟取代的苯基、氯取代的苯基、三氟甲基取代的苯基、苯基取代的苯基、萘基取代的苯基、蒽基取代的苯基、噻吩基取代的苯基、甲氧基取代的芳基、烯酮基取代的苯基或烯基取代的苯基；

16、r2选自甲基、乙基、丙基、丁基、苯基、甲基取代的苯基或乙基取代的苯基；

17、r3选自甲基、乙基、丙基、丁基、苯基、甲基取代的苯基或乙基取代的苯基；

18、r4选自苯基、甲基取代的苯基、乙基取代的苯基、si1-si2硅基取代的芳基。

19、本发明还提供了上述偕二氟烯丙基硅化合物的合成方法，包括以下步骤：

20、以α-三氟甲基取代的烯烃为原料，硅基羧酸作为硅源，在光化学条件下，在反应装置中再加入光敏剂、弱碱和溶剂，使其发生脱氟硅基化反应，反应路线如反应式(2)所示；反应完全后，经旋蒸浓缩、柱层析分离纯化，得到目标产物偕二氟烯丙基硅化合物；

21、

22、进一步，所述光敏剂为fac-ir、lr(df(cf3)ppy)2(dtbbpy)、eosin-y、ru(bpy)3、4dpaipn、4czipn、或4czpn。

23、进一步，所述光敏剂为4czipn或4czpn。

24、进一步，所述光敏剂为4czipn。

25、进一步，所述弱碱为醋酸钠、醋酸锂、醋酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸锂、碳酸钠或碳酸钾。

26、进一步，所述弱碱为醋酸钠、碳酸钠或碳酸氢钾。

27、进一步，所述弱碱为碳酸氢钾。

28、进一步，所述溶剂为酰胺类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、卤代烷类溶剂、芳烃或烷烃中的一种或多种；所述酰胺类溶剂为n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、六甲基磷酰三胺或n-甲基吡咯烷酮，所述醚类溶剂为呋喃、四氢呋喃或1,4-二氧六环；所述醇类溶剂为甲醇或乙醇，所述酯类溶剂为乙酸乙酯或甲酸甲酯，所述卤代烷类溶剂为1,2-二氯乙烷，所述芳烃为甲苯，所述烷烃为正己烷、环己烷或乙腈。

29、进一步，所述溶剂为1,4-二氧六环。

30、进一步，所述光学条件为发射波长大于380nm的20w的蓝色led灯。

31、进一步，所述光学条件为发射波长460nm-470nm的20w的蓝色led灯。

32、进一步，所述三氟甲基烯烃化合物和所述弱碱的摩尔比为1：1～3。

33、进一步，所述三氟甲基烯烃化合物和所述硅基羧酸的摩尔比为1：1～3。

34、进一步，所述脱氟硅基化反应所用的反应装置为磨口反应管、磨口圆底烧瓶或反应釜；进一步，所述脱氟硅基化反应所用的反应装置为磨口反应管。

35、进一步，所述偕二氟烯丙基硅化合物的合成方法，还包括以下步骤：在磨口反应管中依次加入α-三氟甲基苯乙烯类底物、硅基羧酸、4czipn、碳酸氢钾、1,4-二氧六环，用橡胶塞塞好试管，在发射波长为460nm-470nm的20w蓝色led灯照射下，室温下搅拌至反应完全；反应结束后，通过旋蒸浓缩、柱层析分离纯化得到偕二氟烯丙基硅化合物。

36、本发明的有益效果：本发明利用光化学方法，使用一类新的硅源高效合成偕二氟烯丙基硅化合物，该方法避免传统方法中贵金属催化剂的使用，避免了使用其他较为活泼或者价格昂贵的硅基试剂，反应条件温和、操作简单，具有良好的底物普适性和官能团兼容性，合成效率高。

技术特征：

1.一种偕二氟烯丙基硅化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的偕二氟烯丙基硅化合物的合成方法，其特征在于，所述光敏剂为fac-ir、lr(df(cf3)ppy)2(dtbbpy)、eosin-y、ru(bpy)3、4dpaipn、4czipn或4czpn。

3.根据权利要求1所述的偕二氟烯丙基硅化合物的合成方法，其特征在于，所述弱碱为醋酸钠、醋酸锂、醋酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸锂、碳酸钠或碳酸钾。

4.根据权利要求1所述的偕二氟烯丙基硅化合物的合成方法，其特征在于，所述溶剂为酰胺类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂、卤代烷类溶剂、芳烃或烷烃中的一种或多种；所述酰胺类溶剂为n,n-二甲基乙酰胺、n,n-二甲基甲酰胺、六甲基磷酰三胺或n-甲基吡咯烷酮，所述醚类溶剂为呋喃、四氢呋喃或1,4-二氧六环；所述醇类溶剂为甲醇或乙醇，所述酯类溶剂为乙酸乙酯或甲酸甲酯，所述卤代烷类溶剂为1,2-二氯乙烷，所述芳烃为甲苯，所述烷烃为正己烷、环己烷或乙腈。

5.根据权利要求1所述的偕二氟烯丙基硅化合物的合成方法，其特征在于，所述三氟甲基烯烃化合物和所述弱碱的摩尔比为1：1～3；所述三氟甲基烯烃化合物和所述硅基羧酸的摩尔比为1：1～3。

6.根据权利要求1所述的偕二氟烯丙基硅化合物的合成方法，其特征在于，还包括以下步骤：在磨口反应管中依次加入α-三氟甲基苯乙烯类底物、硅基羧酸、4czipn、碳酸氢钾、1,4-二氧六环，用橡胶塞塞好试管，在发射波长为460nm-470nm的20w蓝色led灯照射下，室温下搅拌至反应完全；反应结束后，通过旋蒸浓缩、柱层析分离纯化得到偕二氟烯丙基硅化合物。

技术总结
本发明涉及一种偕二氟烯丙基硅化合物及其合成方法，以α‑三氟甲基取代的烯烃为原料，硅基羧酸作为硅源，在光化学条件下，在反应装置中再加入光敏剂、弱碱和溶剂，使其发生脱氟硅基化反应；反应完全后，经旋蒸浓缩、柱层析分离纯化，得到目标产物偕二氟烯丙基硅化合物；本发明利用光化学方法，使用一类新的硅源高效合成偕二氟烯丙基硅化合物，该方法避免传统方法中贵金属催化剂的使用，避免了使用其他较为活泼或者价格昂贵的硅基试剂，反应条件温和、操作简单，具有良好的底物普适性和官能团兼容性，合成效率高。

技术研发人员：朱远斌,吴世元
受保护的技术使用者：云南铁峰矿业化工新技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6