本发明涉及一种实现烯烃硒化、氨基化双官能化的方法，特别涉及一种电化学条件下无过渡金属参与的烯烃硒化、氨基化双官能化的方法，属于医药中间体合成、精细有机合成领域。
背景技术：
1、硒是人体必需的微量元素，对人体的代谢健康具有重要作用。因此，有机硒化合物被认为是一种很有前途的药物分子，如抗肿瘤、抗氧化、抗纤维溶解、抗寄生虫、抗细菌、和抗抑郁等常见药物中含有硒类元素(如下所示)[tobe t,ueda k,ando m,et al.thiol-mediated multiple mechanisms centered on selenodiglutathione determineselenium cytotoxicity against mcf-7cancer cells[j].journal of biologicalinorganic chemistry,2015,20:687-694.；macegoniuk k,grela e,palus j,et al.1,2-benzisoselenazol-3(2h)-one derivatives as a new class of bacterial ureaseinhibitors[j].journal of medicinal chemistry,2016,59(17):8125-8133.；nascimento v,alberto e e,tondo d w,et al.gpx-like activity of selenides andselenoxides:experimental evidence for the involvement of hydroxy perhydroxyselenane as the active species[j].journal of the american chemical society,2012,134(1):138-141]。已报道的烯烃硒化、氨基化双官能化合成方法有：ca(ntf2)2催化的烯烃氨基硒化和氧硒化的方法[kuang m,li h,zeng z,et al.calcium(ii)-mediatedthree-component selenofunctionalization of alkenes under mild conditions[j].organic letters,2023,25(45):8095-8099]；在温和条件下，使用k2s2o8为催化剂，实现烯烃硒化、氨基化双官能化的方法[sun k,wang x,li g,et al.peroxodisulfate-mediatedselenoamination of alkenes yielding amidoselenide-containing sulfamides andazoles[j].chemical communications,2016,52(54):8471-8474]；以i2为催化剂，dmso作为氧化剂，微波辐射下实现烯烃β-氨基硒(硫)化的方法[gomes l s,neto j s s,leo id,et al.ecofriendly aminochalcogenation of alkenes:a green alternative toobtain compounds with potential anti-sars-cov-2activity[j].new journal ofchemistry,2023,47(14):6591-6601.]；可见光诱导的三组分反应，实现了烯烃与磺酰亚胺和二硒醚的分子间氨基硒化反应[liu g q,zhou c f,zhang y q,et al.visible-light-induced intermolecular aminoselenation of alkenes[j].green chemistry,2021,23(24):9968-9973]；在电化学条件下，无过渡金属催化剂和附加氧化剂，实现烯烃氨基硒化和氧硒化的方法[wang r,zhang n,zhang y,et al.versatile electrooxidative amino-and oxyselenation of alkenes[j].green chemistry,2023,25(10):3925-3930]。传统的方法往往存在需要苛刻的反应条件，如需使用金属催化、高温反应、预先制备的反应原料，复杂的操作等，还存在底物适用性窄，成本高昂等缺陷。因此，开发一种原料简单易得、操作简单、成本低廉的实现烯烃硒化、氨基化双官能化的方法具有重要的理论意义和应用价值。
2、
技术实现思路
1、针对现有烯烃硒化、氨基化双官能化的方法存在的不足，如需要使用刺激性或有毒的反应试剂、苛刻的反应条件或预先官能团化的底物等问题，本发明提供了一种在电化学条件下n-苯基甘氨酸衍生物脱羧、脱碳后提供氮源，实现苯乙烯氨基、硒基双官能团化反应的新方法。该方法具有原料廉价易得、操作简单、反应快速、底物适应性范围广、对空气兼容等优点。因此，该方法在烯烃氨基硒化衍生物合成领域具有良好的应用前景。
2、为了实现上述技术目的，本发明提供了一种在电化学条件下n-苯基甘氨酸衍生物脱羧、脱碳后提供氮源，实现苯乙烯氨基、硒基双官能团化反应的新方法，该方法是：在电化学条件下，式1苯乙烯、式2n-苯基甘氨酸、式3二苯基二硒醚在电解质存在的恒流条件下30℃反应2～4小时，一锅得到式4烯烃氨基硒化衍生物；
3、
4、其中，r1选自氢、烷基、烷氧基、卤素、芳基、乙酰氧基；r2选自氢、烷基、卤素、芳基、三氟甲基氧基、三氟甲基、酯基；r3选自氢、烷基；r4选自芳基、烷基。
5、优选的方案，式1所述的苯乙烯衍生物为苯乙烯、4-氟苯乙烯、4-氯苯乙烯、4-溴苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-苯基苯乙烯、4-乙酰氧基苯乙烯；
6、优选的方案，式2所述的n-苯基甘氨酸衍生物为n-苯基甘氨酸、(3-氟苯基)甘氨酸、(4-氟苯基)甘氨酸、(4-氯苯基)甘氨酸、(4-溴苯基)甘氨酸、(4-碘苯基)甘氨酸、(4-(三氟甲基)苯基)甘氨酸、(4-(三氟甲氧基)苯基)甘氨酸、邻甲苯甘氨酸、间甲苯甘氨酸、[1,1'-联苯]-4-基甘氨酸、苯基苯丙氨酸、苯丙氨酸、苯基缬氨酸；
7、优选的方案，式3所述的二硒醚衍生物为二苯基二硒醚、二苄基二硒醚、二乙基二硒醚；
8、优选的方案，所述式1苯乙烯、式2所述的n-苯基甘氨酸与式3所述的二苯基二硒醚通过电化学合成式4烯烃氨基硒化衍生物，该烯烃氨基硒化衍生物为n-(1-苯基-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、3-氟-n-(1-苯基-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、4-氟-n-(1-苯基-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、4-氯-n-(1-苯基-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、4-溴-n-(1-苯基-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、4-碘-n-(1-苯基-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、n-(1-苯基-2-(苯基硒基)乙基)-4-(三氟甲基)苯胺、n-(1-苯基-2-(苯基硒基)乙基)-4-(三氟甲氧基)苯胺、2-甲基-n-(1-苯基-2-(苯基硒基乙基)苯胺、3-甲基-n-(1-苯基-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、n-(1-苯基-2-(苯基硒基)乙基)-[1,1'-联苯]-4-胺、n-(2-(苯基硒基)-1-(邻甲苯基)乙基)苯胺、n-(2-(苯基硒基)-1-(间甲苯基)乙基)苯胺、n-(2-(苯基硒基)-1-(对甲苯基)乙基)苯胺、n-(1-(4-甲氧基苯基)-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、n-(1-(4-叔丁基苯基)-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、n-(1-(4-乙酰氧基苯基)-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、n-(1-(4-氟苯基)-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、n-(1-(4-氯苯基)-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、n-(1-(4-溴苯基)-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、n-(1-([1,1'-联苯]-4-基)-2-(苯基硒基)乙基)苯胺、n-(2-(苄基硒基)-1-苯基乙基)苯胺、n-(2-(乙基硒基)-1-苯基乙基)苯胺。
9、优选的方案，所述反应的式1苯乙烯投料的摩尔量为0.3mmol，式2所述的n-苯基甘氨酸投料的摩尔量为0.3mmol，式3所述的二苯基二硒醚投料的摩尔量为0.1mmol。
10、优选的方案，反应所用电流为10ma、12ma、15ma、20ma，最优选的方案为12ma。
11、优选的方案，所述反应时间为2～3.5小时，反应温度0～35℃。最优选的方案，反应时间为2.5小时，反应温度为25℃。
12、优选的方案，向反应体系中添加电解质为碘化钾、高氯酸锂、四丁基四氟硼酸铵、四甲基碘化铵、四乙基碘化铵、四丙基碘化铵、四丁基碘化铵、碘化铵、碘化钠、单质碘、、四丁基溴化铵、氯化钾中的一种。最优选为四甲基碘化铵。
13、优选的方案，向反应体系中添加的四甲基碘化铵摩尔量为式1苯乙烯1～1.5倍。最优选的方案，向反应体系中添加四甲基碘化铵的摩尔量为式1苯乙烯的1.25倍。
14、优选的方案，所述反应的溶剂为乙腈+水、环丁砜+水、水、n,n-二甲基甲酰胺+水、乙酸乙酯+水、乙腈、石油醚+水、四氢呋喃+水、二氯甲烷+水、甲醇+水、1,2-二氯乙烷+水中的一种，最优选的方案，所述反应的溶剂为二氯甲烷+水。
15、优选的方案，所述反应体系中添加溶剂的量为2～4ml，最优选的方案，反应体系溶剂用量为二氯甲烷(2ml)+水(2ml)。
16、优选的方案，所述反应所用的电极为铂(+)/铂(-)、铂(+)/碳(-)、碳(+)/铂(-)、碳(+)/镍(-)、碳(+)//银(-)、碳(+)/铁(-)、碳(+)/铝(-)、碳(+)/锌(-)、碳(+)/铜(-)、碳(+)/镁(-)，最优选的方案，所述反应的电极为碳(+)/铂(-)。
17、优选的方案，反应所用气氛为o2、n2、空气气氛，最优选的方案为空气气氛。
18、本发明的实现烯烃硒化、氨基化双官能化的方程式如下。
19、
20、基于大量的实验总结以及参考先前文献报道，本发明提出了如下合理的反应机制。
21、首先碘阴离子在阳极被氧化失电子为碘自由基，碘自由基偶联得单质碘，新生态的单质碘可以迅速地与氨基酸电离出的羧基阴离子a结合生成碘-氧鎓盐b，并释放出一分子碘阴离子；不稳定的碘-氧鎓盐b很容易碘氧键均裂生成羧基自由基中间体c和能再次回到循环的碘自由基；羧基自由基中间体c自由基脱羧，释放出一分子二氧化碳，并生成碳自由基d；碳自由基d在阳极失电子得亚胺正离子中间体e，亚胺水解得苯胺与中间体g，中间体g去质子化生成甲醛；与此同时，二苯基二硒醚在阳极失电子生成硒自由基阳离子h，硒自由基阳离子h解离成硒阳离子i和硒自由基j，硒阳离子i与苯乙烯经亲电加成反应生成环硒阳离子中间体k；然后苯胺与环硒阳离子中间体k经亲核反应失氢后生成目标化合物6；在阴极，氢离子得到电子生成氢气。
22、另外，碳自由基d还能经1,2-h迁移转化为氮自由基f，氮自由基f在阴极得电子后亲核进攻环硒阳离子中间体k得副产物ⅰ；或体系中的水直接亲核进攻环硒阳离子中间体k，失去一分子氢后得副产物ⅱ。
23、
24、本发明的实现烯烃硒化、氨基化双官能化的合成方法，包括以下步骤：
25、将苯乙烯衍生物(0.3mmol)，氨基酸衍生物(0.3mmol)，硒醚衍生物(0.1mmol)，四甲基碘化铵(0.25mmol,1.25equiv.),dcm(2ml)，h2o(2ml)加入10ml三颈瓶中，碳棒电极(5mm*85mm)作为阳极(浸水表面积8*5mm2)，pt电极(10mm*15mm*0.1mm)作为阴极(浸水表面积10*10mm2)分别插入三颈瓶两侧，通以12ma的反应电流，在25℃油浴锅中搅拌反应2.5h。反应毕，取出电极，转移反应液至分液漏斗，向混合物中加入10ml饱和食盐水，然后用二氯乙烷(dcm,10ml×3)提取混合物，合并有机相，加入饱和食盐水溶液(10ml×3)洗涤有机相。然后，有机相加入无水na2so4干燥10min，在真空中减压浓缩得混合物。最后通过薄层色谱法或柱色谱法纯化(硅胶，石油醚/乙酸乙酯)。
26、相对现有技术，本发明的技术方案具有以下优点和效果：
27、本发明的技术方案发展了一种电化学条件下苯乙烯的氨基化、硒化双官能团化反应。该反应中，以n-苯基甘氨酸脱羧脱碳后的片段为氨基源，二苯基二硒醚为硒源。该方法原料廉价易得、操作简单、反应快速、底物适用性广，除氨基酸外伯胺、仲胺也都适用于该反应体系。同时，氨基酸可来源于富含蛋白质的生物质的回收利用，为相关化学工业的可持续发展提供新思路，缓解能源危机。因此，该合成方法是一种绿色环保的新方法。
1.一种在电化学条件下n-苯基甘氨酸衍生物脱羧、脱碳后提供氮源，实现苯乙烯氨基、硒基双官能团化反应的新方法，该方法是：在电化学条件下，式1苯乙烯、式2n-苯基甘氨酸、式3二苯基二硒醚在电解质存在的恒流条件下0～35℃反应，一锅得到式4烯烃氨基硒化衍生物；
2.根据权利要求1所述的一种电化学下，电化学合成式4烯烃氨基硒化衍生物的方法，其特征在于：所述式1苯乙烯衍生物为苯乙烯、4-氟苯乙烯、4-氯苯乙烯、4-溴苯乙烯、4-甲基苯乙烯、4-叔丁基苯乙烯、4-甲氧基苯乙烯、2-甲基苯乙烯、3-甲基苯乙烯、4-苯基苯乙烯、4-乙酰氧基苯乙烯；式2所述n-苯基甘氨酸衍生物为n-苯基甘氨酸、(3-氟苯基)甘氨酸、(4-氟苯基)甘氨酸、(4-氯苯基)甘氨酸、(4-溴苯基)甘氨酸、(4-碘苯基)甘氨酸、(4-(三氟甲基)苯基)甘氨酸、(4-(三氟甲氧基)苯基)甘氨酸、邻甲苯甘氨酸、间甲苯甘氨酸、[1,1'-联苯]-4-基甘氨酸、苯基苯丙氨酸、苯丙氨酸、苯基缬氨酸；所述式3二硒醚衍生物为二苯基二硒醚、二苄基二硒醚、二乙基二硒醚。
3.根据权利要求1所述的一种电化学下，电化学合成式4烯烃氨基硒化衍生物的方法，其特征在于：反应温度0～35℃。
4.根据权利要求1所述的一种电化学下，电化学合成式4烯烃氨基硒化衍生物的方法，其特征在于：在电化学条件下，式1苯乙烯、式2n-苯基甘氨酸、式3二苯基二硒醚在电解质存在的恒流条件下0～35℃反应得到式4烯烃氨基硒化衍生物。
