一种芳基硫醚化合物的催化合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种硫化合物的合成方法,更具体地涉及一种芳基硫醚化合物的催化 合成方法,属于有机合成技术领域尤其是医药中间体合成领域。
【背景技术】
[0002] 硫醚结构是天然产物、药物化合物、功能材料中的重要构筑单元,其赋予这些分子 多种多样的功能性和可修饰性。随着C-H键的功能化反应研究的深入,有关C-S键构筑的 研究队伍也日益发展壮大。发展新颖、有效的C-S键形成策略对合成、材料等领域均具有十 分显著的意义。
[0003] 现有报道的方法常采用多种类型的硫醇化试剂来实现C-H键的硫醇化反应,例如 采用二硫化物、磺酰肼、磺酰氯、亚磺酸盐等。
[0004] 现有技术中也存在使用芳基磺酰氯来制备芳基硫醚化合物的方法,作为例举如下 所示:
[0005] ffu Qian 等("Synthesis of di (hetero) aryl sulfides by directly using arylsulfonyl chlorides as a sulfur source',,Chem. Commun.,2011,47, 9188-9190)报 道了一种二芳基硫的制备方法,在三苯基膦的作用下实现了反应,其反应式如下:
[0006]
[0007] Chen Min 等("Visible light-induced 3-sulfenylation of N-methylindoles with arylsulfonyl chlorides",Chem. Commun.,2012, 48, 11686-11688)报道了一种可见 光诱导的N-甲基吲哚与芳基磺酰氯的硫化反应方法,其反应式如下:
[0008]
[0009] 如上所述,现有技术中公开了芳基硫醚化合物的多种合成方法,但现有技术的这 些方法仍然存在着反应收率不够高、耗时较长、底物范围有待拓展的问题。
[0010] 有鉴于此,本发明人通过阅读大量科研文献以及进行系统性的实验研究,而旨在 提供一种芳基硫醚化合物的催化合成方法,其采用多种复合反应试剂协同辅助催化了反应 的顺利进行,并达到了高收率、低能耗的目的,表现出广泛的市场前景。
【发明内容】
[0011] 为了克服上述所指出的诸多缺陷和寻求芳基硫醚化合物的新颖合成方法,本发明 人进行了深入的研究和探索,在付出了足够的创造性劳动后,从而完成了本发明。
[0012] 具体而言,本发明的技术方案和内容涉及一种下式(IV)所示芳基硫醚化合物的 催化合成方法,所述方法包括:在有机溶剂中,于催化剂、促进剂和碱存在下,下式(I)化合 物、下式(II)化合物和下式(III)化合物发生反应,从而得到所述式(IV)化合物,
[0013]
[0014] 其中,R为H、C「C6烷基、C「(:6烷氧基或卤素;
[0015] n为1-4的整数。
[0016] 在本发明的所述催化合成方法中,所述CfC6烷基的含义是指具有1-6个碳原子 的直链或支链烷基,非限定性地例如可为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁 基、叔丁基、正戊基、异戊基或正己基等。
[0017] 在本发明的所述催化合成方法中,所述(;-(:6烷氧基是指上述定义的" C 烷基" 与0原子相连后的基团。
[0018] 在本发明的所述催化合成方法中,所述卤素的含义是指卤族元素,非限定地例如 可为F、Cl、Br或I。
[0019] 在本发明的所述催化合成方法中,n为1-4的整数,例如可为1、2、3或4。
[0020] 在本发明的所述催化合成方法中,所述催化剂为有机钯化合物与Rh (cod)過匕的 混合物,其中有机钯化合物与Rh (cod) 2BF4的摩尔比为1:1. 5-2。
[0021] 其中,所述有机钯化合物为Pd(0Ac)2(乙酸钯)、Pd(TFA)2(三氟乙酸钯)、 Pd (NH3) Cl2 (二氯二氨钯)、Pd (acac) 2 (乙酰丙酮钯)、Pd (PhCN) 2C12 (二(氰基苯)二氯化 钯)、PdCl2 (cod) ((1,5-环辛二烯)二氯化钯)、氯化钯、硝酸钯中的任意一种,最优选为 Pd(TFA)2〇
[0022] 在本发明的所述催化合成方法中,所述促进剂为碘化锌(Znl2)与三氟甲磺酸铜的 混合物,其中,碘化锌与三氟甲磺酸铜的摩尔比为1:2。
[0023] 在本发明的所述催化合成方法中,所述碱为三乙胺、三异丙醇胺、NaOH、碳酸钠、吡 啶、乙醇钠、碳酸氢钠、叔丁醇钾、二甲氨基吡啶(DMPA)、四甲基乙二胺、N-甲基吗啉、环己 胺、六亚甲基四胺中的任意一种或任意多种的混合物,最优选为N-甲基吗啉。
[0024]在本发明的所述催化合成方法中,所述有机溶剂为乙腈、聚乙二醇200(PEG_200)、 苯乙腈、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、1,4-二氧六环、二甲基亚砜(DMSO)、N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)、甲苯、苯、乙醇等中的任意一种,最优选为苯乙腈。
[0025] 其中,所述有机溶剂的用量并无特别的限定,可根据反应的需要进行合适的选择, 这是本领域技术人员所具有的常规能力和技术知识。
[0026] 在本发明的所述催化合成方法中,所述式(I)化合物与式(II)化合物的摩尔为 1:1. 5-2,非限定性地例如可 1:1. 5、1:1. 7、1:1. 9 或 1:2。
[0027] 在本发明的所述催化合成方法中,所述式(I)化合物与式(III)化合物的摩尔比 为 1:2-3,例如可为 1:2、1:2. 5 或 1:3。
[0028] 在本发明的所述催化合成方法中,所述式⑴化合物与催化剂的摩尔比为 1:0.05-0. 1,即所述式(I)化合物的摩尔用量与组成所述催化剂的有机钯化合物和 Rh(cod)2BFd9总摩尔用量的比为 1:0. 05-0. 1,例如可为 1:0. 05、1:0. 07、1:0. 09 或 1:0. 1。
[0029] 在本发明的所述催化合成方法中,所述式⑴化合物与促进剂的摩尔比为 1:0. 2-0. 3,例如可为 1:0. 2、1:0. 25 或 1:0. 3。
[0030] 在本发明的所述催化合成方法中,所述式(I)化合物与碱的摩尔比为1:0. 5-0. 8, 例如可为 1:0. 5、1:0. 6、1:0. 7 或 1:0. 8。
[0031] 在本发明的所述催化合成方法中,反应温度为60-80°C,例如可为60°C、70°C或 8(TC〇
[0032] 在本发明的所述催化合成方法中,反应时间为5-8小时,例如可为5小时、6小时、 7小时或8小时。
[0033] 在本发明的所述催化合成方法中,反应结束后的后处理具体如下:反应结束后,将 反应体系过滤,向滤液中加入饱和食盐水,充分振荡,然后加入乙酸乙酯萃取2-3次,合并 有机相,无水硫酸钠干燥,减压浓缩,将所得残留物过300-400目硅胶柱色谱分离,以等体 积的丙酮和乙酸乙酯混合液作为洗脱剂,从而得到所述式(IV)化合物。
[0034] 综上所述,本发明提供了一种芳基硫醚化合物的催化合成方法,所述方法通过催 化剂、促进剂、碱和有机溶剂等的综合选择与协同,从而可以高产率得到目的产物,为该类 化合物的合成提供了全新方法,为为化工、医药领域开辟了新的合成渠道,具有广泛的市场 价值和生产潜力。
【具体实施方式】
[0035] 下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明,但这些例举性实施方式的用途和 目的仅用来例举本发明,并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定,更非将 本发明的保护范围局限于此。
[0036] 实施例1
[0037]
[0038] 室温下,向适量有机溶剂苯乙腈中,加入lOOmmol上式⑴化合物、150mmol上式 (II)化合物和200mmol上式(III)化合物,再加入5mmol催化剂(为2mmol Pd(TFA)^ 3mmol Rh(cod)2BFd9混合物)、21mmol促进剂(为7mmol碘化锌与14mmol三氟甲磺酸铜 的混合物)和50_〇1碱N-甲基吗啉,然后升温至60°C,并在该温度下搅拌反应8小时。
[0039] 反应结束后,将反应体系过滤,向滤液中加入饱和食盐水,充分振荡,然后加入乙 酸乙酯萃取2-3次,合并有机相,无水硫酸钠干燥,减压浓缩,将所得残留物过300-400目 硅胶柱色谱分离,以等体积的丙酮和乙酸乙酯混合液作为洗脱剂,从而得到上式(IV)化合 物,产率为98. 5%。
[0040]虫NMR(CDC13, 400MHz): s7. 39-7. 35 (m,1H),7. 21-7. 09 (m,3H),3. 14-3. 06 (m,1H) ,2.42(s,3H),2.03(d,J=11.3Hz,2H),L78(d,J = 5.0Hz,2H),L64-L60(m,lH),L44-l. 26 (m,5H)〇
[0041] 实施例2
[0042]
[0043] 室温下,向适量有机溶剂苯乙腈中,加入lOOmmol上式(I)化合物、170mmol上式 (II)化合物和250mmol上式(III)化合物,再加入7mmol催化剂(为2. 55mmol Pd(TFA)jP 4. 45mmol他(〇〇(1)21^4的混合物)、27mmol促进剂(为9mmol碘化锌与18mmol三氟甲磺酸 铜的混合物)和65mmol碱N-甲基吗啉,然后升温至70°C,并在该温度下搅拌反应6小时。
[0044] 反应结束后,将反应体系过滤,向滤液中加入饱和食盐水,充分振荡,然后加入乙 酸乙酯萃取2-3次,合并有机相,无水硫酸钠干燥,减压浓缩,将所得残留物过300-400目 硅胶柱色谱分离,以等体积的丙酮和乙酸乙酯混合液作为洗脱剂,从而得到上式(IV)化合 物,产率为98. 2%。
[0045] 虫NMR(CDC13, 400MHz) :S7. 36(d,J=8. 7Hz,2H),6. 83(d,J= 8. 7Hz,2H),3. 77 ( s,3H),3. 29-3. 16(m,1H),1. 66-1. 60(m,2H),1. 58-1. 47(m,12H)。
[0046] 实施例3
[0047]
[0048] 室温下,向适量有机溶剂苯乙腈中,加入lOOmmol上式⑴化合物、200mmol上式 (II)化合物和30