一种光催化氢氘交换合成氘代醛的方法

1.本发明涉及有机合成技术领域，尤其涉及一种光催化氢氘交换合成氘代醛的方法。


背景技术：

2.氘是氢的稳定性同位素，氘代化合物在有机合成和药物化学中有着广泛的应用，氘代物质中氘原子的重量比氢原子大，通过同位素效应可以帮助研究者轻松跟踪有机物中氢的代谢路径，确定有机化合物的结构和反应机理。另一方面，由于氘代新药的陆续上市，氘代方法学逐渐成为人们关注的热点领域之一。据报道，许多制药公司正在使用氘化技术制备氘代新药，这些氘代新药相比传统的药物具有更好的药效、代谢稳定性和安全性。此外，氘代化合物还可以用于研究药物代谢和毒性，预测药物的作用和解毒作用等。
3.醛基在药物合成中处于核心地位，是重要的反应单元，可发生多种有机反应，例如羟醛缩合反应、michael加成、wittig反应、cannizzaro反应和还原反应等。其中，羟醛缩合反应可以用于生成具有天然产物结构的复杂有机分子，这些分子在生物活性和药物活性方面有着广泛的应用；wittig反应可以用于合成利福平等重要的药物分子；还原反应可以用于制备许多化合物，例如利尿剂氢氯噻嗪等等。相应的，氘代醛可作为理想的氘代合成单元，可以高效的合成氘代药物及其天然产物从而加快药物研发进程。氘代药物在制药行业的需求日益增加，极大地推动了氘代合成方法学的快速发展，因此氘代醛的合成具有重要的科研价值和实用价值。
4.现有的合成氘代醛的方法主要有官能团转化法和氢氘交换法。
5.官能团转化法主要通过将其他的官能团转化成氘代醛基官能团。传统的如：酯在氘代铝化锂的作用下还原，然后在氧化剂的作用下氧化合成氘代醛；锆氘试剂还原法，叔酰胺在锆氘试剂的作用下，选择性还原得到氘代醛；罗森蒙德还原法，酰基氯在钯作为催化剂，氘气氛围下催化氢化还原合成氘代醛等。这些方法一般要使用反应剂量或者过反应剂量的氘代试剂，且氘代试剂价格昂贵，依赖进口或者反应速率慢等缺点。近些年也发展了一些较新的官能团转化法合成氘代醛的策略。例如光催化从羧酸制备氘代醛(cn 109293484 a)，以及以卤甲基化合物为原料制备氘代醛(cn 108383697 a)。然而这两类反应条件苛刻，底物适用性较低，需要额外使用复杂的活化试剂或者需要额外的反应步骤，原子经济性低，实用性不高。
6.氢氘交换法无需预官能团化，可在催化剂作用下醛氢直接与氘代试剂发生氢氘交换生成氘代醛，在实用性方面，氢氘交换法具有更明显的优势。目前通过氢氘交换法合成氘代醛主要有：1.过渡金属催化法(angew.chem.int.ed.2017,56,7808
–
7812)，2.氮杂环卡宾催化法(cn 111039767 a)，3.可见光与有机小分子协同催化(cn 114075108 a)成醛的氘代反应。对于过渡金属催化法，其无法实现对脂肪醛进行氢氘交换，且芳环上也会部分氘代，因此该方法底物适用性小，且氘代位点不精准。氮杂环卡宾催化法中，三氮唑卡宾催化剂需要额外制备，且制备条件苛刻，另一方面反应需要使用化学计量的碱，反应剧烈。可见光与
有机小分子协同催化中，有机氰基咔唑类催化剂需要额外制备，使用的硅基硫醇价格非常昂贵。以上所述的种种缺点限制了该氘代方法的实际应用。


技术实现要素：

7.本发明所要解决的技术问题是提供一种简便廉价，通用性高，精准氘代，易于放大生产的氘代醛合成方法。
8.为了解决上述问题，本发明提出以下技术方案：
9.本发明提供一种光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，其特征在于，包括：以重水为氘代试剂，在惰性反应气体氛围下，催化剂以及光照作用下发生醛的氢氘交换反应，得到氘代醛；
10.所述醛为式(1)所示化合物，所述的醛经氢氘交换后得到的氘代醛如式(2)所示；
[0011][0012]
其中，r为芳基、芳基烷基、杂芳基、杂芳基烷基、稠环基、稠环基烷基、桥环基、桥环基烷基、螺环基或螺环基烷基；所述芳基、芳基烷基、杂芳基、杂芳基烷基、稠环基、稠环基烷基、桥环基、桥环基烷基、螺环基或螺环基烷基可任意的被一个或多个选自羟基、氰基、硝基、卤素的取代基取代。
[0013]
其进一步地技术方案为，r为c
6-20
芳基、c
6-20
芳基c
1-20
烷基、c
2-20
杂芳基、c
2-20
杂芳基c
1-20
烷基、c
5-20
稠环基、c
5-20
稠环基c
1-20
烷基、c
5-20
桥环基、c
5-20
桥环基c
1-20
烷基、c
5-20
螺环基或c
5-20
螺环基c
1-20
烷基；
[0014]
其中，c
6-20
芳基、c
6-20
芳基c
1-20
烷基、c
2-20
杂芳基、c
2-20
杂芳基c
1-20
烷基、c
5-20
稠环基、c
5-20
稠环基c
1-20
烷基、c
5-20
桥环基、c
5-20
桥环基c
1-20
烷基、c
5-20
螺环基或c
5-20
螺环基c
1-20
烷基可任意的被一个或多个选自羟基、氰基、硝基、卤素的取代基取代。
[0015]
其进一步地技术方案为，所述醛为下述结构之一：
[0016][0017]
其进一步地技术方案为，所述催化剂包括光催化剂和相转移催化剂。
[0018]
其进一步地技术方案为，所述醛、光催化剂、相转移催化剂的物质的量之比为1:(0.01～0.1):(0.01～0.1)。
[0019]
其进一步地技术方案为，所述相转移催化剂选自四丁基氯化铵；所述光催化剂选自含氯的铁盐或者含氯的铈盐；例如三氯化铁、氯化铈。
[0020]
其进一步地技术方案为，所述氢氘交换反应在室温下进行。
[0021]
在另一些实施例中，室温表示0-50℃。
[0022]
在另一些实施例中，室温表示20-40℃。
[0023]
在另一些实施例中，室温表示25-35℃。
[0024]
在另一些实施例中，所述芳基氘代甲烷的合成方法在0-50℃下进行。
[0025]
在另一些实施例中，所述芳基氘代甲烷的合成方法在20-40℃下进行。
[0026]
在另一些实施例中，所述芳基氘代甲烷的合成方法在25-35℃下进行。
[0027]
其进一步地技术方案为，光照的波长为390nm。
[0028]
其进一步地技术方案为，当所述光催化氢氘交换合成氘代醛的方法中，不额外添加反应溶剂时，重水的量为反应所需溶剂的量；
[0029]
当所述光催化氢氘交换合成氘代醛的方法中，还包括添加惰性反应溶剂时，惰性反应溶剂:重水的体积比大于等于0.8。
[0030]
在另一些实施例中，惰性反应溶剂:重水的体积比为0.8:1。
[0031]
在另一些实施例中，惰性反应溶剂:重水的体积比为1:1。
[0032]
在另一些实施例中，惰性反应溶剂:重水的体积比为2:1。
[0033]
在另一些实施例中，惰性反应溶剂:重水的体积比为4:1。
[0034]
在另一些实施例中，惰性反应溶剂:重水的体积比为5:1。
[0035]
其进一步地技术方案为，所述惰性反应溶剂选自乙醇、甲醇、环己烷、正己烷、正戊烷、正庚烷、石油醚、乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，2-二氯乙烷等、乙酸乙酯、二甲基亚砜、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、乙腈中的一种或多种。
[0036]
其进一步地技术方案为，所述惰性反应气体选自氮气、氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气中的至少一种。
[0037]
所述的反应时间为8小时以上，例如12小时、40小时、72小时等。
[0038]
本发明还提供一种连续流规模化制备氘代醛的方法，在连续流反应装置中执行所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法。
[0039]
与现有技术相比，本发明所能达到的技术效果包括：
[0040]
本发明提供的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，经实践证明，具有工艺简单，步骤少，产率高，氘代率高的特点，氘源以及催化剂廉价易得，反应条件温和，是合成氘代醛的绿色方法。
[0041]
本发明提供的连续流规模化制备氘代醛的方法，得益于所述光催化氢氘交换合成氘代醛的方法的高效以及反应条件的简便易操作的特点，利用连续流反应装置，使得该反应在实验室即可实现氘代醛的百克规模制备。
[0042]
综上，采用本发明提供的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法制备氘代醛具有较高的实际应用价值。
[0043]
术语和定义
[0044]
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0045]
本发明给出的任何结构式也意欲表示这些化合物未被同位素富集的形式以及同位素富集的形式。同位素富集的化合物具有本发明给出的通式描绘的结构，除了一个或多个原子被具有所选择原子量或质量数的原子替换。可引入本发明化合物中的示例性同位素包括氢、碳、氮、氧、磷、硫、氟和氯的同位素，如2h，3h，
11
c，
13
c，
14
c，
15
n，
17
o，
18
o，
18
f，
31
p，
32
p，
35
s，
36
cl和
125
i。
[0046]
本发明使用的术语“取代基”可以是，但并不限于，羟基，氨基，卤素，氰基，硝基，芳基，杂芳基，烷氧基，烷氨基，烷基，烯基，炔基，杂环基，巯基，硝基，芳氧基，羟基取代的烷氧基，羟基取代的烷基-c(＝o)，烷基-c(＝o)，烷基-s(＝o)，烷基-s(＝o)
2-，羟基取代的烷基-s(＝o)，羟基取代的烷基-s(＝o)2，羧基烷氧基，等等。
[0047]
本发明使用的术语“烷基”表示饱和直链或支链的单价烃基，在一些实施例中，烷基为c
1-20
烷基，或烷基为c
1-10
烷基，或烷基为c
1-8
烷基，或烷基为c
1-6
烷基，或烷基为c
1-4
烷基，或烷基为c
1-3
烷基，其中烷基可以独立且任选地被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。
[0048]
本发明使用的术语“杂烷基”表示本发明所述的烷基中的1个或多个碳被杂原子替代。在一些实施例中，杂烷基为c
2-20
杂烷基，或杂烷基为c
2-10
杂烷基，或杂烷基为c
2-8
杂烷基，
或杂烷基为c
2-6
杂烷基，或杂烷基为c
2-4
杂烷基，或杂烷基为c
2-3
杂烷基。其中杂烷基可以独立且任选地被一个或多个本发明所描述的取代基所取代。
[0049]
术语“环烷基”表示单价或多价的饱和单环、双环或三环的碳环体系。在一些实施例中，环烷基为c
3-20
环烷基。在一些实施例中，环烷基为c
3-10
环烷基.
[0050]
术语“杂环烷基”表示单价或多价的饱和单环、双环或三环的环体系，且至少一个环体系包含一个或多个杂原子，其中杂原子具有本发明所述的含义；在一些实施例中，杂环烷为c
2-20
杂烷基；在一些实施例中，杂环烷为c
2-10
杂烷基。
[0051]
术语“稠环基”表示由两个或两个以上碳环或杂环以共有环边而形成的多环有机化合物。在一些实施例中，稠环基为c
5-20
稠环基，任选的具有1个或多个杂原子。在一些实施例中，稠环基为c
5-12
稠环基，任选的具有1个或多个杂原子。
[0052]
术语“桥环基”指基团中任意两个环共用两不直接相连的碳原子或杂原子的环基，根据组成环的数目分为二环、三环、四环等。在一些实施例中，桥环基为c
5-20
桥环基，任选的具有1个或多个杂原子。在一些实施例中，桥环基为c
5-12
桥环基，任选的具有1个或多个杂原子。
[0053]
术语“螺环基”表示为两个单环共用一个碳原子的多环基团，其中两个环可以为碳环，也可含有1个或多个杂原子。在一些实施例中，螺环基为c
5-20
螺环基，任选的具有1个或多个杂原子。在一些实施例中，螺环基为c
5-12
螺环基，任选的具有1个或多个杂原子。
[0054]
术语“芳基”表示共单环，双环，或三环的碳环体系，其中，至少一个环体系是芳香族的；在一些实施例中，芳基为c
6-20
芳基。在一些实施例中，芳基为c
6-12
芳基。术语“芳基”可以包括苯基，萘基和蒽基。
[0055]
术语“杂芳基”表示单环，双环，或三环体系，其中至少一个环体系是芳香族的，且至少一个环体系包含一个或多个杂原子，其中杂原子具有本发明所述的含义；在一些实施例中，杂芳基为c
2-20
杂芳基。在一些实施例中，杂芳基为c
2-12
杂芳基。
[0056]
术语“卤素”是指f，cl，br或i。
[0057]
术语“杂原子”表示一个或多个o，s，n，p和si原子，包括n，s和p任何氧化态的形式；伯、仲、叔胺和季铵盐的形式；或者杂环中氮原子上的氢被取代的形式。
[0058]
当本发明使用的术语为两个基团的组合时，前一个基团作为后一个基团的取代基，经过后一个基团与母体分子相连，其中两个基团具有本发明所述的定义，如环烷基烷基、杂环烷基烷基、芳基烷基、杂芳基烷基、稠环基烷基、桥环基烷基和螺环基烷基，分别表示环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、稠环基、桥环基、螺环基作为烷基的取代基，并通过烷基与母体分子相连，而环烷基、杂环烷基、芳基、杂芳基、稠环基、桥环基、螺环基和烷基具有本发明所述的定义。
[0059]
术语“室温”表示0-50℃；在一些实施例中，室温表示20-40℃，在一些实施例中室温表示25-35℃。
[0060]
本发明所使用的“反应所需溶剂的量”以完全溶解反应物为宜，随反应物的不同而适应性的改变。在一些实施例中，反应所需溶剂的量也可适应性的多于恰好溶解反应物所需的量。
[0061]
本发明所使用的“惰性反应溶剂”具有本领域通常所述的解释，具体的是指不易于同反应物发生反应的溶剂，且不影响反应进程的溶剂。
[0062]
一般合成过程
[0063]
一般地，本发明的化合物可以通过本发明所描述的方法制备得到。下面的反应方案和实施例用于进一步举例说明本发明的内容。
[0064]
所属领域的技术人员将认识到：本发明所描述的化学反应可以用来合适地制备许多本发明的其他化合物，且用于制备本发明的化合物的其它方法都被认为是在本发明的范围之内。例如，根据本发明那些非例证的化合物的合成可以成功地被所属领域的技术人员通过修饰方法完成，如适当的保护干扰基团，通过利用其他已知的试剂除了本发明所描述的，或将反应条件做一些常规的修改。另外，本发明所公开的反应或已知的反应条件也公认地适用于本发明其他化合物的制备。
[0065]
下面所描述的实施例，除非其他方面表明，所有的温度定为摄氏度。试剂购买于商品供应商如aldrich chemical company,inc.,arco chemical company和alfa chemical company，使用时都没有经过进一步纯化，除非其他方面表明。一般的试剂从汕头西陇化工厂，广东光华化学试剂厂，广州化学试剂厂，天津好寓宇化学品有限公司，青岛腾龙化学试剂有限公司，和青岛海洋化工厂购买得到。
[0066]
本发明所使用的溶剂，如乙醇、甲醇、环己烷、正己烷、正戊烷、正庚烷、石油醚、乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，2-二氯乙烷等、乙酸乙酯、二甲基亚砜、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、乙腈，事先都经过本领域适应性的干燥方法干燥使用。
[0067]
色谱柱是使用硅胶柱。硅胶(300-400目)购于青岛海洋化工厂。核磁共振光谱以cdc13、d
6-dmso、cd3od或d
6-丙酮为溶剂(报导以ppm为单位)，用tms(0ppm)或氯仿(7.25ppm)作为参照标准。当出现多重峰的时候，将使用下面的缩写：s(singlet，单峰)、d(doublet，双峰)、t(triplet，三重峰)、q(quartet，四重峰)、m(multiplet，多重峰)、br(broadened，宽峰)、dd(doublet of doublets，双二重峰)、dt(doublet of triplets，双三重峰)。偶合常数，用赫兹(hz)表示。
[0068]
气相色谱法(gc)是利用气体作流动相的色层分离分析方法。汽化的试样被载气(流动相)带入色谱柱中，柱中的固定相与试样中各组份分子作用力不同，各组份从色谱柱中流出时间不同，组份彼此分离。采用适当的鉴别和记录系统，制作标出各组份流出色谱柱的时间和浓度的色谱图。根据图中表明的出峰时间和顺序，可对化合物进行定性分析；根据峰的高低和面积大小，可对化合物进行定量分析。具有效能高、灵敏度高、选择性强、分析速度快、应用广泛、操作简便等特点。适用于易挥发有机化合物的定性、定量分析。对非挥发性的液体和固体物质，可通过高温裂解，气化后进行分析。
[0069]
gc-ms是指气相色谱-质谱联用仪，这是一种测量离子荷质比(电荷-质量比)的分析仪器。
[0070]
薄层色谱法(tlc)，系将适宜的固定相涂布于玻璃板、塑料或铝基片上，成一均匀薄层。待点样、展开后，根据比移值(rf)与适宜的对照物按同法所得的色谱图的比移值(rf)作对比，用以进行药品的鉴别、杂质检查或含量测定的方法。薄层色谱法是快速分离和定性分析少量物质的一种很重要的实验技术，也用于跟踪反应进程。
附图说明
[0071]
图1为实施例1的产物图谱；
[0072]
图2为实施例2的产物图谱；
[0073]
图3为实施例18的反应过程示意图。
具体实施方式
[0074]
下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，以下将描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0075]
实施例1
[0076]
芳香氘代醛的合成：
[0077]
反应过程如下：
[0078][0079]
将对氯苯甲醛(140mg,1.0mmol)溶解于5ml乙腈/重水(体积比4：1)溶液中，随后加入四丁基氯化铵(14mg,0.05mmol)和三氯化铁(8mg,0.05mmol)，通过真空管线抽换气三次，将反应换成氩气氛围，然后在390nm波长灯照射下，室温下搅拌反应24小时。反应结束后使用乙酸乙酯萃取3次,每次萃取的用量为10ml；有机相经无水na2so4干燥后旋蒸除去溶剂，干法上样，自动过柱机过柱(洗脱剂：石油醚-乙酸乙酯，体积比1％-5％乙酸乙酯)得氘代对氯苯甲醛产物(134mg,产率95％)，见图1，氘代率为97％。
[0080]
核磁数据为：1h nmr(600mhz,cdcl3):δ9.96(s,0.04h),7.81(d,j＝8.6hz,2h),7.49(d,j＝8.6hz,2h)；
13
c nmr(600mhz,cdcl3)190.6,141.0,134.7,131.0,129.5ppm.
[0081]
实施例2
[0082]
脂肪氘代醛的合成：
[0083]
反应过程如下：
[0084][0085]
将三氟甲基苯丙醛(202mg,1.0mmol)溶解于5ml乙腈/重水(体积比4：1)溶液中，随后加入四丁基氯化铵(14mg,0.05mmol)和三氯化铁(8mg,0.05mmol)，通过真空管线抽换气三次，将反应换成氩气氛围，然后在390nm波长灯照射下，室温下搅拌反应24小时。反应结束后使用乙酸乙酯萃取3次,每次萃取的用量为10ml；有机相经无水na2so4干燥后旋蒸除去溶剂，干法上样，自动过柱机过柱(洗脱剂：石油醚-乙酸乙酯，体积比1％-5％乙酸乙酯)得氘代脂肪醛产物(189mg,产率93％)，见图2，氘代率为95％。
[0086]
核磁数据为：1h nmr(600mhz,cdcl3):δ10.02(t,j＝2.3hz,0.05h),7.54-7.44(m,4h),3.06(t,j＝15.2hz,2h),2.76(t,j＝7.9hz,2h)ppm；
13
c nmr(600mhz,cdcl3)178.8,141.1,131.8,131.0,130.8,129.1,125.2,123.4,35.3,30.3ppm.
[0087]
实施例3-17
[0088]
按照实施例1所示操作，根据下述反应过程，以不同的醛原料进行氘代醛的合成，结果见表1:
[0089][0090]
表1:
[0091][0092]
[0093][0094]
本发明提供的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，在室温下，对芳香醛、脂肪醛等均可进行氘代，且氘代位点精准，产率高，氘代率均在89％以上。
[0095]
实施例18
[0096]
按图3所示的反应过程，采用连续流反应装置制备百克规模的氘代对氯苯甲醛，具体操作如下：
[0097]
将对氯苯甲醛(100g,714mmol)溶解于3000ml乙腈/重水(体积比4：1)溶液中，随后加入四丁基氯化铵(9730mg,35mmol)和三氯化铁(5670mg,35mmol)。将上述反应混合液以的250微升每分钟的速度泵入连续流反应装置(微通道反应器的保留体积为30ml)，该流动相反应平衡两小时后，开始收集反应装置流出的反应液，持续收集200个小时，最后将收集到的反应液混合，旋蒸除去乙腈和大部分的水，用石油醚打浆得氘代对氯苯甲醛(91g,产率
91％)，经核磁确定氘代率为94％。
[0098]
本发明提供的连续流规模化制备氘代醛的方法，在连续流反应装置中执行所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，得益于所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法条件温和、合成过程简单的优点，可通过流动化学技术的使用，使得该反应在实验室即可实现百克规模制备，因此本发明提供的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法具有较高的实际应用价值，适合工业化生产。
[0099]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0100]
以上所述，为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，其特征在于，包括：以重水为氘代试剂，在惰性反应气体氛围下，催化剂以及光照作用下发生醛的氢氘交换反应，得到氘代醛；所述醛为式(1)所示化合物，所述的醛经氢氘交换后得到的氘代醛如式(2)所示；其中，r为芳基、芳基烷基、杂芳基、杂芳基烷基、稠环基、稠环基烷基、桥环基、桥环基烷基、螺环基或螺环基烷基；所述芳基、芳基烷基、杂芳基、杂芳基烷基、稠环基、稠环基烷基、桥环基、桥环基烷基、螺环基或螺环基烷基可任意的被一个或多个选自羟基、氰基、硝基、卤素的取代基取代。2.如权利要求1所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，其特征在于，所述醛为下述结构之一：结构之一：3.如权利要求1所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，其特征在于，所述催化剂包括光催化剂和相转移催化剂。4.如权利要求3所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，其特征在于，所述醛、光催化剂、相转移催化剂的物质的量之比为1:(0.01～0.1):(0.01～0.1)。5.如权利要求3所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，其特征在于，所述相转移催
化剂选自四丁基氯化铵；所述光催化剂选自含氯的铁盐或者含氯的铈盐。6.如权利要求1所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，其特征在于，所述氢氘交换反应在室温下进行。7.如权利要求1所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，其特征在于，光照的波长为390nm。8.如权利要求1所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，其特征在于，当所述光催化氢氘交换合成氘代醛的方法中，不额外添加反应溶剂时，重水的量为反应所需溶剂的量；当所述光催化氢氘交换合成氘代醛的方法中，还包括添加惰性反应溶剂时，惰性反应溶剂:重水的体积比大于等于0.8。9.如权利要求1所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，其特征在于，所述惰性反应溶剂选自乙醇、甲醇、环己烷、正己烷、正戊烷、正庚烷、石油醚、乙醚、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，2-二氯乙烷等、乙酸乙酯、二甲基亚砜、n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、乙腈中的一种或多种。10.一种连续流规模化制备氘代醛的方法，其特征在于，在连续流反应装置中执行如权利要求1-9任一项所述的光催化氢氘交换合成氘代醛的方法。

技术总结
本发明公开了一种光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，涉及有机合成技术领域。本发明提供的一种光催化氢氘交换合成氘代醛的方法，以重水为氘代试剂，在惰性反应气体氛围下，催化剂以及光照作用下发生醛的氢氘交换反应，得到氘代醛。经实践证明，本发明提供的方法具有工艺简单，步骤少，产率高，氘代率高的特点，氘源以及催化剂廉价易得，反应条件温和，是合成氘代醛的绿色方法。得益于所述光催化氢氘交换合成氘代醛的方法的高效以及反应条件的简便易操作的特点，该方法还可以利用连续流反应装置进行反应，使得该反应在实验室即可实现氘代醛的百克规模制备。的百克规模制备。的百克规模制备。


技术研发人员：苏陈良 欧伟
受保护的技术使用者：深圳大学
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/14