苄基氯类化合物和硫酚在无金属条件下一步反应制备亚砜化合物的方法与流程

文档序号:17153359发布日期:2019-03-19 23:41阅读:351来源:国知局

本发明属于亚砜化合物的合成技术领域,具体涉及一种以苄基氯类化合物和硫酚为反应物,以五氧化二碘为氧化剂,在1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(dbu)作碱条件下合成亚砜化合物的方法。



背景技术:

亚砜是一类重要的含硫有机物,其结构单元广泛存在于许多具有生物活性的药物分子中,是合成药物、农药及天然产物的重要中间体;亚砜在不对称催化反应中,常作为手性配体,具有卓越的不对称诱导能力;此外,亚砜也可作为导向基,在过渡金属催化的c-h键的官能团化反应中有着广泛应用。因此,开发亚砜化合物的高效合成方法,不仅在有机合成中有重要意义,也将极大促进不对称催化及c-h活化相关领域的发展。

目前针对亚砜化合物的合成,主要是以硫醚为反应物,应用不同的氧化体系,如硝酸、高价碘、高碘酸、过氧酸及过氧化氢等来实现亚砜的制备。一方面,硫醚的制备主要是通过卤代烃和硫醇在强碱作用下的亲核取代反应生成;另一方面,这样的体系往往存在如下缺点,如强酸性反应条件,毒性金属催化剂的使用,产物中金属残留以及亚砜的过氧化等问题。在这些体系中,过氧化氢作为一种绿色的氧化剂,因其含氧量高、唯一的副产物是水,得到了最广泛的研究。然而,过氧化氢反应体系常常需要额外添加过渡金属或金属盐来加速反应的进行,否则反应效率很低,这就不可避免地造成亚砜产物中往往混有痕量的金属残留,会引起未知的药物毒性。此外,在亚砜的合成反应中,往往伴随着过氧化产物砜的生成,这也给产物的分离造成一定的困难。

因此,开发一种新的、无金属参与,高化学选择性的亚砜化合物的合成方法极具重要性。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种无金属催化剂的参与,高产率、高化学选择性地制备亚砜化合物的方法。

针对上述目的,本发明所采用的技术方案是:将苄基氯类化合物与硫酚加入有机溶剂中,并加入五氧化二碘和dbu,在60~100℃下反应,反应完后柱色谱分离纯化,得到亚砜化合物。

上述的苄基氯类化合物为式中a、b、c、d、e、各独立代表h、c1~c4烷基、c1~c4烷氧基、f、cl、br、cn、no2中的任意一种。

上述的硫酚为式中a、b、c、d、e各独立代表h、c1~c4烷基、c1~c4烷氧基、f、cl、br中的任意一种。

上述的苄基氯类化合物与硫酚的摩尔比为1.5~3:1。

上述五氧化二碘的加入量为硫酚摩尔量的1~1.5倍,dbu的加入量为硫酚摩尔量的1.5~2.5倍。

上述的有机溶剂为甲苯、乙腈、乙醇、甲醇、乙酸乙酯、四氢呋喃中任意一种。

本发明以五氧化二碘为氧化剂,以dbu作碱,在温和条件下可高效实现苄基氯类化合物和硫酚的直接氧化偶联,一步反应即可生成亚砜化合物。本发明无需过渡金属催化剂的使用,避免了亚砜产物痕量金属残留问题;与主流的先由卤代烃和硫醇反应生成硫醚,再通过硫醚氧化制备亚砜的方法相比,具有明显的优越性,实现了卤代烃及硫醇直接一步氧化偶联合成亚砜,反应步骤由两步反应变为一步,中间及后处理过程极大简化,具有更好的原子经济性,合成成本更低;且反应体系表现了优秀的化学选择性,高产率的生成了亚砜化合物,解决了因亚砜的过氧化而导致的低化学选择性问题。本发明为亚砜化合物的制备开辟了新的、高效、低成本的途径,具有重要的合成价值及广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步详细说明,但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。

实施例1

制备结构式如下的4-甲苯基苄基亚砜

向25ml圆底烧瓶中加入0.062g(0.5mmol)4-甲基硫酚、0.126g(1mmol)苄基氯、0.200g(0.6mmol)五氧化二碘、0.152g(1mmol)dbu及8ml甲苯,在100℃下搅拌反应16小时,停止反应,将反应混合物冷却至室温后加入10ml水,用乙酸乙酯(3×10ml)萃取,合并有机相,无水硫酸钠干燥,过滤,旋转蒸发除去溶剂,粗产物用硅胶柱色谱分离(洗脱剂为乙酸乙酯与石油醚体积比为1:10的混合液),得到4-甲苯基苄基亚砜,其产率为95%,所得产物用bruker400m核磁共振谱仪进行表征,表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.35-7.17(m,7h),7.09-6.91(m,2h),4.07(d,j=12.6hz,1h),3.96(d,j=12.6hz,1h),2.38(s,3h).1

实施例2

制备结构式如下的4-甲苯基(4’-甲氧苄基)亚砜

本实施例中,用等摩尔4-甲氧基苄基氯替换实施例1中的苄基氯,反应时间缩短至8小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-甲苯基(4’-甲氧苄基)亚砜,其产率为98%。所得产物的表征数据为:1hnmr(600mhz,cdcl3)δ:7.26(d,j=8.2hz,2h),7.21(d,j=8.2hz,2h),6.89(d,j=7.5hz,2h),6.77(d,j=7.5hz,2h),4.02(d,j=12.7hz,1h),3.92(d,j=12.7hz,1h),3.77(s,3h),2.39(s,3h).

实施例3

制备结构式如下的4-甲苯基(4’-叔丁基苄基)亚砜

本实施例中,用等摩尔4-叔丁基苄基氯替换实施例1中的苄基氯,反应时间缩短至9小时,其它步骤与实施例1相同,得4-甲苯基(4’-叔丁基苄基)亚砜,其产率为92%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.31-7.27(m,4h),7.23(d,j=8.2hz,2h),6.97(d,j=8.2hz,2h),4.04(d,j=12.6hz,1h),3.93(d,j=12.6hz,1h),2.40(s,3h),1.29(s,9h).

实施例4

制备结构式如下的4-甲苯基(4’-氯苄基)亚砜

本实施例中,用等摩尔4-氯苄基氯替换实施例1中的苄基氯,反应时间缩短至5小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-甲苯基(4’-氯苄基)亚砜,其产率为88%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.29-7.19(m,6h),6.94-6.87(m,2h),3.98(s,2h),2.40(s,3h).

实施例5

制备结构式如下的4-甲苯基(4’-氰基苄基)亚砜

本实施例中,用等摩尔4-氰基苄基氯替换实施例1中的苄基氯,反应时间缩短至5小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-甲苯基(4’-氰基苄基)亚砜,其产率为85%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.54(d,j=1.92hz,2h),7.45-7.21(m,4h),7.06(d,j=8.1hz,2h),4.12(d,j=12.6hz,1h),3.97(d,j=12.6hz,1h),2.41(s,3h).

实施例6

制备结构式如下的4-氟苄基苯基亚砜

本实施例中,用等摩尔4-氟苄基氯替换实施例1中的苄基氯,用等摩尔硫酚替换实施例1中的4-甲基硫酚,反应时间缩短至9小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-氟苄基苯基亚砜,其产率为87%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.32-7.28(m,2h),7.25-7.19(m,3h),7.09-7.04(m,2h),6.94-6.91(m,2h),4.07(d,j=12.4hz,1h),3.95(d,j=12.4,1h).

实施例7

制备结构式如下的2-氟苄基苯基亚砜

本实施例中,用等摩尔2-氟苄基氯替换实施例6中的4-氟苄基氯,其它步骤与实施例6相同,得到2-氟苄基苯基亚砜,其产率为80%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.41-7.32(m,5h),7.22-7.16(m,1h),7.01-6.95(m,2h),6.91-6.86(m,1h),4.05(d,j=12.8hz,1h),4.01(d,j=12.8hz,1h).

实施例8

制备结构式如下的4-甲苯基(3’-甲基苄基)亚砜

本实施例中,用等摩尔的3-甲基苄基氯替换实施例1中的苄基氯,反应时间缩短至6小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-甲苯基(3’-甲基苄基)亚砜,其产率为98%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.30(d,j=8.2hz,2h),7.23(d,j=8.2hz,2h),7.15(t,j=7.6hz,1h),7.08(d,j=7.6hz,1h),6.80(d,j=7.6hz,2h),4.05(d,j=12.5hz,1h),3.90(d,j=12.5hz,1h),2.39(s,3h),2.26(s,3h).

实施例9

制备结构式如下的4-甲苯基(2’-甲基苄基)亚砜

本实施例中,用等摩尔2-甲基苄基氯替换实施例1中的苄基氯,反应时间缩短至7小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-甲苯基(2’-甲基苄基)亚砜,其产率为97%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.28(d,j=8.2hz,2h),7.23(d,j=8.2hz,2h),7.19(t,j=7.4hz,1h),7.14(d,j=7.4hz,1h),7.06(d,j=7.4hz,1h),6.85(d,j=7.4hz,1h),4.24(d,j=12.5hz,1h),3.96(d,j=12.5hz,1h),2.39(s,3h),2.19(s,3h).

实施例10

制备结构式如下的4-甲苯基(4’-硝基苄基)亚砜

本实施例中,用等摩尔4-硝基苄基氯替换实施例1中的苄基氯,反应时间缩短至8小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-甲苯基(4’-硝基苄基)亚砜,其产率为56%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.40-7.35(m,3h),7.29-7.27(m,3h),7.20-7.17(m,1h),7.10-7.07(m,1h),4.24(d,j=12.5hz,1h),4.16(d,j=12.5hz,1h),2.41(s,3h).

实施例11

制备结构式如下的4-氯苯基苄基亚砜

本实施例中,用等摩尔4-氯硫酚替换实施例1中的4-甲基硫酚,反应时间缩短至10小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-氯苯基苄基亚砜,其产率为93%。所得产物的表征数据为:1hnmr(600mhz,cdcl3)δ:7.42-7.35(m,2h),7.31-7.23(m,5h),7.03-6.92(m,2h),4.09(d,j=12.6hz,1h),3.98(d,j=12.6hz,1h).

实施例12

制备结构式如下的3-甲氧苯基苄基亚砜

本实施例中,用等摩尔3-甲氧基硫酚替换实施例1中的4-甲基硫酚,反应时间缩短至8小时,其它步骤与实施例1相同,得到3-甲氧苯基苄基亚砜,其产率为98%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.33-7.27(m,4h),7.00-6.92(m,3h),6.91-6.88(m,2h),4.07(d,j=12.5hz,1h),4.01(d,j=12.5hz,1h),3.73(s,3h).

实施例13

制备结构式如下的2-氯苯基苄基亚砜

本实施例中,用等摩尔2-氯硫酚替换实施例1中的4-甲基硫酚,反应时间缩短至8小时,其它步骤与实施例1相同,得到2-氯苯基苄基亚砜,其产率为80%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.46-7.43(m,1h),7.40-7.37(m,2h),7.34-7.25(m,1h),7.24-7.22(m,3h),7.07-7.03(m,2h),4.28(d,j=13.1hz,1h),4.03(d,j=13.1hz,1h).

实施例14

制备结构式如下的4-氟苯基苄基亚砜

本实施例中,用等摩尔4-氟硫酚替换实施例1中的4-甲基硫酚,反应时间缩短至8小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-氟苯基苄基亚砜,其产率为87%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.36-7.29(m,2h),7.28-7.23(m,3h),7.13-7.08(m,2h),6.95(d,j=8.8hz,2h),4.11(d,j=12.5hz,1h),3.97(d,j=12.5hz,1h).

实施例15

制备结构式如下的4-叔丁苯基苄基亚砜

本实施例中,用等摩尔4-叔丁基硫酚替换实施例1中的4-甲基硫酚,反应时间缩短至9小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-叔丁苯基苄基亚砜,其产率为84%。所得产物的表征数据为:1hnmr(600mhz,cdcl3)δ:7.48-7.41(m,2h),7.37-7.30(m,2h),7.29-7.20(m,3h),7.06-6.97(m,2h),4.08(d,j=12.6hz,1h),3.97(d,j=12.6hz,1h),1.33(s,9h).

实施例16

制备结构式如下的4-溴苯基苄基亚砜

本实施例中,用等摩尔4-溴硫酚替换实施例1中的4-甲基硫酚,反应时间缩短至8小时,其它步骤与实施例1相同,得到4-溴苯基苄基亚砜,其产率为43%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.57-7.50(m,2h),7.33-7.24(m,3h),7.23-7.17(m,2h),7.01-6.92(m,2h),4.09(d,j=12.6hz,1h),3.98(d,j=12.6hz,1h).

实施例17

制备结构式如下的1-萘基苄基亚砜

本实施例中,用等摩尔1-萘硫酚替换实施例1中的4-甲基硫酚,反应时间缩短至10小时,其它步骤与实施例1相同,得到1-萘基苄基亚砜,其产率为64%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.92-7.87(m,3h),7.82(dd,j=7.5,1.5hz,1h),7.64-7.53(m,2h),7.42(dd,j=8.6,1.8hz,1h),7.32-7.26(m,1h),7.25-7.19(m,2h),7.05-6.91(m,2h),4.17(d,j=12.6hz,1h),4.09(d,j=12.6hz,1h).

实施例18

制备结构式如下的2-甲苯基苄基亚砜

本实施例中,用等摩尔2-甲基硫酚替换实施例1中的4-甲基硫酚,反应时间缩短至8小时,其它步骤与实施例1相同,得到2-甲苯基苄基亚砜,其产率为56%。所得产物的表征数据为:1hnmr(400mhz,cdcl3)δ:7.72(dd,j=3.6,2.3hz,1h),7.36(dd,j=6.5,3.2hz,2h),7.31-7.26(m,1h),7.23(d,j=1.6hz,2h),7.15-7.09(m,1h),7.00-6.90(m,2h),4.10(d,j=12.5hz,1h),4.02(s,1h),2.07(s,2h).。

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