本發(fā)明涉及有機合成的的，具體涉及一種二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物、其制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、環(huán)丁烷是生物活性分子中常見的結(jié)構(gòu)單元。[a)s.-l.you,angew.chem.int.ed.2021,60,7036–7040；b)r.gilmour,org.lett.2019,21,9724-9727]氟原子半徑小，但是電負性大。同時氟原子會增強分子的親脂性，使藥物分子更容易進入細胞。氟原子還能增強藥物分子的生物代謝穩(wěn)定性，提高藥物的利用率。因此含氟基團在藥物化學(xué)中受到越來越多的重視。目前上市藥物中有三分之一的小分子藥物含有氟原子。[a)w.k.hagmann,j.med.chem.,2008,51,4359；b)f.diederich,science,2007,217,1771]因此，二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物在藥物分子中有潛在重要的應(yīng)用價值。然而由于缺少合成方法，文獻中該類分子的報道非常少，少數(shù)幾例含氟環(huán)丁醚都是在高能量的紫外光促進下合成二氟環(huán)丁烷[a)b.thorsten,heterocycles?2014,88,1079-1100；b)b.thorsten,chem.commun.2013,49,2979-2991]

2、由于二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物難以得到，其合成應(yīng)用方面的研究也鮮有報道。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一在于提供一種二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物，是一種重要的有機中間體，可用于多種藥物的合成，應(yīng)用前景廣泛，此外，還可以對復(fù)雜分子及藥物分子進行后期修飾。

2、本發(fā)明的目的之二在于提供一種二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物的制備方法，制備工藝簡便，易于調(diào)節(jié)，具有良好的底物普適性和官能團容忍性。

3、本發(fā)明的目的之三在于提供一種二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物的應(yīng)用。

4、本發(fā)明實現(xiàn)目的之一所采用的方案是：一種二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物，其分子結(jié)構(gòu)式如g所示：

5、

6、其中，r1,r2,r3,r4分別為氫原子，烷基，芳基，烷氧基，酯基，醛基，氰基，鹵素中的任意一種且不同時為氫原子，可以相同也可以不同。

7、優(yōu)選地，所述烷基具有1-20個碳原子，為直鏈結(jié)構(gòu)、環(huán)狀結(jié)構(gòu)或者支鏈結(jié)構(gòu)；所述烷基帶有一個或多個取代基，當(dāng)具有多個取代基時，取代基可以相同也可以不同，位置可以相同也可以不相同。

8、優(yōu)選地，所述芳基帶有一個或者多個取代基；當(dāng)具有多個取代基時，取代基可以相同或不同。

9、本發(fā)明實現(xiàn)目的之二所采用的方案是：一種所述的二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物的制備方法：將環(huán)內(nèi)烯烴a和二氟烯烴b、催化劑、有機溶劑混合，在光照、-77℃到170℃的條件下攪拌反應(yīng)后分離提純，即可得到二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物g。

10、優(yōu)選地，所述環(huán)內(nèi)烯烴a的分子結(jié)構(gòu)式為：

11、所述二氟烯烴b的分子結(jié)構(gòu)式為：

12、優(yōu)選地，所述催化劑為ir類光催化劑、ru類光催化劑、咔唑類光催化劑、吖啶類光催化劑、溶劑紅43中的任意一種。

13、優(yōu)選地，所述催化劑為三[2-苯基吡啶-c2,n]銥(iii)、二[2-(2,4-二氟苯基)-5-三氟甲基吡啶][2-2'-聯(lián)(4-叔丁基吡啶)]銥二(六氟磷酸)鹽、二[2-(2,4-二氟苯基)-5-甲基吡啶][2,2'-聯(lián)(四叔丁基吡啶)]銥二(六氟磷酸)鹽、二[2-(2,4-二氟苯基)-5-三氟甲基吡啶][2-2'-聯(lián)吡啶]銥二(六氟磷酸)鹽、[2,2'-聯(lián)(4-叔丁基吡啶)]雙[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]銥(iii)六氟磷酸鹽、(4,4'-二叔丁基-2,2'-聯(lián)吡啶)雙[(2-吡啶基)苯基]銥(iii)六氟磷酸鹽、乙酰丙酮酸二(2-甲基-3-苯基吡嗪-c2,n)合銥、乙酰丙酮酸二(2,3-二苯基吡嗪-c2,n)合銥、乙酰丙酮酸二(2,3-二苯基喹喔啉)合銥、乙酰丙酮酸二(2-苯基嘧啶-c2,n)合銥、(2,2'-聯(lián)吡啶)雙[2-(4-氟苯基)吡啶]銥(iii)六氟磷酸鹽、(2,2'-聯(lián)吡啶)雙[2-(2,4-二氟苯基)吡啶]銥(iii)六氟磷酸鹽、(2,2'-聯(lián)吡啶)雙[2-(4-叔丁基苯基)吡啶]銥(iii)六氟磷酸鹽、(2-2'-聯(lián)(4-叔丁基吡啶)雙[2-(4-叔丁基苯基)吡啶]銥(iii)六氟磷酸鹽、(1,10-菲羅啉)雙[2-(4-叔丁基苯基)吡啶]銥(iii)六氟磷酸鹽、三(2-(4-氟苯基)吡啶)合銥、三[2-(4,6-二氟苯基)吡啶-c2,n]銥(iii)、二[2-(3-叔丁基苯基)-4-叔丁基吡啶][2,2`-聯(lián)(4-叔丁基吡啶)]合銥(iii)六氟磷酸鹽、二氯四(2-(2-吡啶基)苯基)二銥(iii)、三(2-(4-三氟甲基苯基)吡啶)合銥、[2,2'-聯(lián)(4-叔丁基吡啶)]雙[2-(4-氟苯基)吡啶]銥(iii)六氟磷酸鹽、羅丹明6g、三(1,10-菲咯啉)釕(ii)雙(六氟磷酸鹽)、三(4,4'-二甲基-2,2'-聯(lián)吡啶)釕(iii)(六氟磷酸)鹽、三(2,2'-聯(lián)吡嗪)釕二(六氟膦酸)鹽、三(2,2'-聯(lián)吡啶)釕二(六氟磷酸)鹽、三(2,2'-聯(lián)吡啶)釕二(高氯酸)鹽、三(2,2'-聯(lián)吡啶)釕二(四氟硼酸)鹽、三(2,2'-聯(lián)吡啶)氯化釕(ii)六水合物、9-均三甲苯基-10-苯基吖啶-10-四氟硼酸鹽、2,3,5,6-四(9-咔唑基)-對苯二腈、2,4,5,6-四(9-咔唑基)-間苯二腈(4czipn)、4czipn的衍生物、三(2,2'-聯(lián)吡啶)氯化釕(ii)六水合物、溶劑紅43中的任意一種。

14、優(yōu)選地，所述有機溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、叔丁醇、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、乙醚、二甲基乙二醚、甲基叔丁基醚、1,4-環(huán)氧六烷、1,3-環(huán)氧六烷、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、c4-12的飽和烷烴、c3-12的氟代或者氯代烷烴、苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、二甲亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、丙酮、n-甲基吡咯烷酮、乙腈、c3-12的飽和烷基腈中的至少一種。

15、優(yōu)選地，所述環(huán)內(nèi)烯烴a和二氟烯烴b之間的摩爾比為1-2:1；催化劑的用量為二氟烯烴b的摩爾量的0.15％～5％，混合溶液中二氟烯烴b的濃度在0.1m到1m之間。

16、光照過程可采用白光、藍光、紫光、綠光、太陽光中的任意一種或者其它光照方式。本發(fā)明在反應(yīng)完成后對反應(yīng)產(chǎn)物進行后處理，包括抽濾、濃縮、重結(jié)晶和柱層析等純化方法，均為本領(lǐng)域內(nèi)常規(guī)方法。

17、本發(fā)明實現(xiàn)目的之三所采用的方案是：所述的二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物作為有機中間體在藥物合成或?qū)?fù)雜分子及藥物分子進行后期修飾的應(yīng)用。

18、本發(fā)明的方法通過簡單的環(huán)內(nèi)烯烴a和二氟烯烴b在光照下反應(yīng)，首次實現(xiàn)了二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物化合物的合成，可以一步實現(xiàn)二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物的合成，該方法可以應(yīng)用于合成各種取代的二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物，具有良好的底物普適性和官能團容忍性。所合成的二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物一類重要的有機中間體，可用于多種藥物的合成，應(yīng)用前景廣泛。此外，還可以對復(fù)雜分子及藥物分子進行后期修飾。

19、本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果：

20、(1)本發(fā)明的二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物是一類新穎的化合物，是一類重要的有機中間體，可用于多種藥物的合成，應(yīng)用前景廣泛。此外，還可以對復(fù)雜生物活性分子及藥物分子進行后期修飾。

21、(2)本發(fā)明的制備方法實現(xiàn)了環(huán)內(nèi)烯烴a和二氟烯烴b的2+2環(huán)化反應(yīng)。為合成二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物提供一種簡單、高效的方法，該方法可以應(yīng)用于合成各種取代的二氟環(huán)丁烷并環(huán)化合物，具有良好的底物普適性和官能團容忍性，可以兼容酯基、鹵素、羰基等各種官能團，各種直鏈或者支鏈的烷基也可以完成該反應(yīng)。

22、(3)本發(fā)明的制備方法在一個光催化條件下進行，反應(yīng)條件簡單、高效、溫和。