本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域,具體涉及一種單硒醚類化合物的方法。
背景技術(shù):
單硒醚是重要的合成中間體和合成試劑,在有機(jī)中應(yīng)用廣泛。例如烯丙基硒醚中的硒基是易參與反應(yīng)的活潑基團(tuán),在有機(jī)合成中經(jīng)常用其它基團(tuán)來取代烯丙基硒醚中的硒基,烯丙基硒醚也可以發(fā)生多種重排反應(yīng),這些重排反應(yīng)在有機(jī)合成中應(yīng)用范圍很廣泛。硒是一些抗氧化酶的構(gòu)成成分,可消除脂質(zhì)氫過氧化物和過氧化氫等活性氧和自由基,阻擋其損傷作用,保護(hù)機(jī)體。現(xiàn)已明確,硒參與構(gòu)成4種谷胱甘肽過氧化物酶同工酶的活性中心,在機(jī)體的抗氧化損傷體系中發(fā)揮作用。機(jī)體硒水平的高低直接影響了機(jī)體抗氧化能力,以及對相關(guān)疾病的抵抗能力。硒能直接作用于病毒,抑制病毒在體內(nèi)的復(fù)制,并能參與細(xì)胞的修復(fù),預(yù)防多種 病毒性 疾病,硒能中和或轉(zhuǎn)化自由基的物質(zhì),抗氧化,從而祛除自由基對人體的損害,有延緩衰老的作用。硒具有和胰島素相同的作用,可以不依賴胰島素來調(diào)節(jié)體內(nèi)糖份,可以延緩、減輕、防止 糖尿病并發(fā)癥的產(chǎn)生。硒是癌細(xì)胞的殺傷劑,能減輕放、化療的毒副作用,降低抗癌藥物對腎、骨髓和腸胃的毒性,緩解患者的病痛。硒與污染食物、蓄積體內(nèi)的鉛、汞、鎘等重金屬有很強(qiáng)的親和力,與其結(jié)合形成硒-金屬-蛋白質(zhì)復(fù)合物,直接排出體外,起到解毒和排毒的作用。
現(xiàn)有技術(shù)中單硒醚類化合物的合成方法需要多步反應(yīng),而且反應(yīng)過程中需要分離操作,操作過程麻煩,催化劑選擇性低,產(chǎn)物的收率低;而且多步反應(yīng)過程中出現(xiàn)中間體的轉(zhuǎn)移操作,這樣不但會影響產(chǎn)物收率,也會污染環(huán)境。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷,本發(fā)明提供了一種單硒醚類化合物的合成方法,該方法操作簡便,成本低,對環(huán)境友好,催化選擇性可達(dá)到99%。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明提供了一種單硒醚類化合物的合成方法,具體的合成步驟如下:
(1)以硒為催化劑,在一氧化碳和水存在下,于有機(jī)溶劑中加入原料二硒醚類化合物和鹵代烴類化合物發(fā)生反應(yīng),添加或不添加助催化劑,反應(yīng)條件為常壓下,于溫度為20~100℃反應(yīng)1~24小時,冷卻至室溫得到混合液a;
(2)攪拌下,將步驟(1)中的一氧化碳換為空氣,攪拌0.2~2小時,過濾,濾液分別用蒸餾水和乙醚萃取,減壓蒸餾蒸出萃取液中的溶劑,得到目標(biāo)產(chǎn)物。
所述二硒醚類化合物具有如以下通式I結(jié)構(gòu):
R-Se-Se-R (I)
其中,R為芳香基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)或烷基。
所述鹵代烴類化合物如以下通式II結(jié)構(gòu):R’-X (II)
其中, R’為芳香基團(tuán)、雜環(huán)基團(tuán)或烷基,X 為Cl、Br、I或?qū)妆交撬峄?/p>
上述反應(yīng)式如下:
式(III)
根據(jù)上述的單硒醚類化合物的合成方法,所述二硒醚類化合物與鹵代烴類化合物的摩爾比為1:(2~3);硒的摩爾用量為二硒醚類化合物的1%~20%;二硒醚類化合物與水的摩爾比為1:(1~100);助催化劑的摩爾用量為二硒醚類化合物的0~200%。
根據(jù)上述的單硒醚類化合物的合成方法,所述助催化劑為無機(jī)堿或有機(jī)堿,無機(jī)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉和碳酸氫鈉的一種或多種的混合物:所述有機(jī)堿為乙酸鈉、乙酸鉀、三乙胺、苯胺、吡啶、4-甲基吡啶、1,5-二氮二環(huán)[5.4.0]-十一碳烯和N-甲基吡咯烷中的一種或多種的混合物。
根據(jù)上述的單硒醚類化合物的合成方法,所述有機(jī)溶劑為極性溶劑或非極性溶劑。
根據(jù)上述的單硒醚類化合物的合成方法,所述一氧化碳也可以由含有、氮?dú)狻⒍趸己退魵獾墓I(yè)一氧化碳尾氣,以體積比計,其中氮?dú)?、二氧化碳、水蒸氣的含量之和小于等于總體積的95%,空氣含量小于30%。
根據(jù)上述的單硒醚類化合物的合成方法,所述極性溶劑為四氫呋喃、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、一縮二乙二醇、乙二醇二乙醚、N-甲?;哙?、二氧六環(huán)、冠醚或丙酮;所述非極性溶劑為甲苯、二甲苯、正己烷或苯。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1.本發(fā)明常壓反應(yīng),一鍋反應(yīng),操作簡便安全。
2.成本低:原料簡單、易得,只使用價格較低的非金屬硒為催化劑。
3.對環(huán)境友好:本發(fā)明無三廢為綠色反應(yīng),達(dá)到了清潔生產(chǎn)的要求。
4.反應(yīng)工藝難度低:本發(fā)明操作簡便,產(chǎn)物與催化劑的后序分離容易。
5.經(jīng)濟(jì)性好:本發(fā)明反應(yīng)選擇性高,采用非金屬硒為催化劑,催化選擇性可達(dá)到99%。
6.具有相轉(zhuǎn)移催化功能:本發(fā)明的催化反應(yīng)中,反應(yīng)開始前固體硒粉催化劑是不溶于反應(yīng)體系中的,在反應(yīng)過程中固相的硒轉(zhuǎn)變?yōu)槿苡诜磻?yīng)體系的活性物進(jìn)行均相的催化反應(yīng),在反應(yīng)終了后,催化劑又以固相硒粉析出,很易與產(chǎn)物分離。因此,本發(fā)明綜合了均相催化和多相催化的優(yōu)點(diǎn)。
具體實施方式
以下實施例是對本發(fā)明內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)具體的說明,但本發(fā)明的內(nèi)容并不限定如此。
實施例1
在一裝有攪拌子、冷凝管的100mL的三口瓶中加入二苯基二硒醚2mmol、芐溴4.2mmol、硒粉0.2mmol、H2O 50mmol、NaOAc 1.25mmol和溶劑20mL,持續(xù)通入一氧化碳,常壓下,加熱至90℃并攪拌反應(yīng)5小時,冷卻至室溫后,將一氧化碳切換為空氣,攪拌0.5~1小時后,過濾出硒粉,濾液分別用蒸餾水和乙醚萃取,減壓蒸餾蒸出萃取液中的溶劑,得到目標(biāo)產(chǎn)物,收率82%。
實施例2
方法同實施例1,對于不同反應(yīng)原料底物的收率如下:
實施例3
方法同實施例1,只改變催化劑硒的用量,收率如下:
實施例4
方法同實施例1,只改變水的用量,收率如下:
實施例5
方法同實施例1,對于不同堿的收率如下:
實施例6
方法同實施例1,只改變有機(jī)溶劑的用量,收率如下:
實施例7
方法同實施例1,對于不同反應(yīng)溫度的收率如下:
實施例8
在一裝有攪拌子、冷凝管的100mL的三口瓶中加入二芐基二硒醚2mmol、芐溴4.2mmol、硒粉0.2mmol、H2O 50mmol、NaOAc1.25mmol和有機(jī)溶劑20mL,持續(xù)通入一氧化碳,常壓下,加熱至90℃并攪拌反應(yīng)5小時,冷卻至室溫后,將一氧化碳切換為空氣,攪拌0.5~1小時后,過濾出硒粉,濾液分別用蒸餾水和乙醚萃取,減壓蒸餾蒸出萃取液中的溶劑,得到目標(biāo)產(chǎn)物,收率78%。