氘代苯甲酸的应用与合成

介绍

氘代苯甲酸是一种化学物质，化学式是C7HD502。它也被称为氘代苯甲酸、氘代苯甲酸、氘代苯甲酸、氘代苯甲酸或氘代苯甲酸。它的外观是一种白色至灰白色片状或粉末状物质，具有吸湿性。

图一 氘代苯甲酸

应用

氘代苯甲酸在氘代药物的研发中常作为原料。氘代反应在医药行业中有着广泛的应用，利用氘代反应进行同位素标记的药物因其具有特征的放射性吸收，能够用特定的B核探测器检测追踪该药物在体内的位置、数量及其转变等变化情况，为药理学、药物代谢学等相关学科的理论研究提供了有效可靠的实验依据。此外，氘代苯甲酸也可以用于化学分析等领域，例如用作NMR溶剂和LC-MS/MS分析内标物等。

合成

以往合成的缺点

1、以氘代乙酸作为氘代试剂，二氯(五甲基环戊二烯基)合铱(III)二聚体作为催化剂，在正丙醇和重水的混合溶剂中30℃下进行氘代反应，生成邻位氘代苯甲酸类化合物。例如氘代苯甲酸，产率93％，邻位氘代率40％。此方法可实现取代苯甲酸的邻位氘代，但存在一些缺点，例如氘代率较低，催化剂是铱的有机配合物，价格昂贵，生产产家少，购买途径较少，难以满足大批量生产的要求。

图二 氘代苯甲酸的合成

2、Yoichiro K等人以邻甲基苯甲酸为原料，重水作为氘代试剂，十羰基合二铼作为催化剂，在1,2-二氯乙烷中150℃下进行氘代反应，生成邻位氘代的邻甲基苯甲酸，产率96％，邻位氘代率69％.

图三 氘代苯甲酸的合成2

此方法所得邻位氘代邻甲基苯甲酸氘代率也相对偏低，仅有69％，且所用催化剂为羰基铼的配合物，该催化剂价格也比较昂贵，制备此催化剂需要在高温高压下一氧化碳与氧化铼反应得到，涉及剧毒易燃易爆的一氧化碳气体，不适合工业化生产。现有的氘代苯甲酸类化合物的合成方法主要是使用过度金属配合物作催化剂，氘代试剂作氘的来源进行反应，但反应氘代率普遍不高，并且均存在催化剂昂贵，生产供应难等缺点。

新合成方法

为了解决上述技术问题，章国林[1]提供一种高效高选择性的邻位氘代苯甲酸类化合物的制备方法。

1)、称取8-胺基喹啉邻甲基苯甲酸酰胺0.1312g(0.5mmol,1.0eq.)，醋酸钯0.0224g(0.1mmol,0.2eq.)和2mL重水于封管中，密封后于140℃油浴反应48h。2)、步骤1)所得的反应液冷却至室温后，加入15mL水，再加入乙酸乙酯(3×20mL)萃取，合并有机相，用饱和食盐水(30mL)洗涤，再用无水硫酸钠4g干燥，旋转蒸发仪减压浓缩，浓缩温度为30～40℃，真空度不低于-0.07MPa，浓缩至无明显液滴滴下，得浓缩物；3)、步骤2)所得浓缩物通过硅胶层析柱分离纯化(石油醚：乙酸乙酯＝15:1的洗脱液)，所述柱层析的具体工艺参数如下：选用装有30g 200-300目硅胶作为层析柱；以石油醚：乙酸乙酯＝15:1作为洗脱液；流速为3mL/min；收集第30min～50min的洗脱液；然后经旋转蒸发仪除去溶剂(即，洗脱液)后，得到邻甲基苯甲酰基邻位氘代8-胺基喹啉邻甲基苯甲酸酰胺(0.123g,收率94％)。4)、称取氘代8-胺基喹啉邻甲基苯甲酸酰胺0.1181g(0.45mmol,1.0eq.)，置于单口瓶中，加入2.0mL 40％硫酸水溶液于120℃油浴反应12h(TLC检测反应进行完全)。5)、步骤4)所得反应液冷却至室温后，加入水10mL和乙醚(3×20mL)萃取，水层回收，合并乙醚层，乙醚层用饱和食盐水(15mL)洗涤，加无水硫酸钠4g干燥，抽滤，浓缩(浓缩温度为30～40℃，真空度不低于-0.07MPa)得到白色固体氘代苯甲酸0.059g,收率95.6％，氘代率：98％[1]。

图四 氘代苯甲酸的合成3

1、该方法为氘代苯甲酸类化合物的合成技术，选择性高，应用面广泛；

2、导向基团8-胺基喹啉反应后结构未发生变化，可以分离纯化重复套用，经济性好；

3、氘代率可高达98％。

参考文献

[1]章国林,赵冬红,罗浩帆等. 邻位氘代苯甲酸类化合物的制备方法[P]. 浙江省：CN108191754B,2020-06-26.