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一種制備二芳基硫醚的方法與流程

文檔序號:11720468閱讀:918來源:國知局

本發(fā)明屬于有機化學合成領域,特別涉及一種制備二芳基硫醚的方法。



背景技術:

芳基硫醚和二芳基硫醚是一類重要的基礎有機化合物,作為有機合成和藥物合成的中間體,廣泛應用于醫(yī)藥、高分子材料、農(nóng)藥、香料香精的合成,是應用的最廣,研究的最多的硫醚。

在硫醚類化合物當中,有關芳基硫醚的研究最多,應用也最為廣泛。目前是許多藥物活性分子合成的重要中間體。芳基硫醚的應用大致分為兩個大的方面;

1.芳基硫醚類化合物在醫(yī)藥領域中具有重要的藥物活性和生理活性。(j.med.chem.,2001,44:1202;j.med.chem.,2007,50:3046;j.med.chem.,2000,43:4025;j.med.chem.,1996,39:3556.)

2.芳基硫醚在工業(yè)中的應用主要體現(xiàn)在農(nóng)藥、染料行業(yè)及功能材料研發(fā)中。([p].us5149357,1992;合成新工藝[j].安徽化工,2009,35:41;化工新型材料.2009,37:22.)

到目前為止,一些芳基亞砜還原合成硫醚的方法已經(jīng)被相繼報道。

氫鹵化物或者金屬鹵化物催化體系已經(jīng)報道被用來還原芳基亞砜(tetrahedronletters.,1973,39:3853;journalofsulfurchemistry.,2013,34:259.)。可是該類反應的反應條件一般具有很高的酸性,這就導致了一系列副反應的發(fā)生。甚至一些被報道的反應會產(chǎn)生有毒物質(zhì)。

含磷化合物也通常被用作還原芳基亞砜的試劑。例如pbr3、ph3p、pscl3等含磷化合物都已有文獻報道(chemistryletters.,2007,36:1324;syntheticcommunications.,2007,37:4105;journalofsulfurchemistry.,2013,35:7.)。可是該類方法產(chǎn)生的含磷化合物不容易被移除并且可能會發(fā)生進一步的反應產(chǎn)生副產(chǎn)物。

含硅基團例如phsih3、pmhs、(me3si)3sih等也被用作還原芳基亞砜的試劑(tetrahedron.,2006,62:9650;tetrahedron.,2016,72:7764.)。但該類方法一般具有反應時間較長的缺點,且需要額外催化劑促進反應的進行。

硼化物例如bh3、hbpin通常也被用作還原亞砜制備硫醚(organometallics.,2010,29:5517;catallett.,2012,142:1003.)。但是該類方法通常分離步驟繁瑣,并且在室溫條件下就有可能過度還原底物。

ti、mo、zn等金屬類化合物也可用作催化還原亞砜的試劑(angew.chem.int.et.,2000,39:2529;bull.koreanchem.soc.2009,30:1927;tetrahedron.,2009,65:2966.)。但是該類方法缺點是既不經(jīng)濟也不環(huán)保,同時金屬化合物的移除通常也會有一定的困難。



技術實現(xiàn)要素:

為了克服現(xiàn)有技術中存在的缺陷,本發(fā)明提供了一種制備二芳基硫醚的方法,具有反應條件溫和、選擇性好,收率高、產(chǎn)物易分離、操作簡單等優(yōu)點。

一種制備二芳基硫醚的方法,以式(ⅰ)所示的二芳基亞砜為反應原料,在親電試劑和堿的作用下,在溶劑中反應得到如式(ⅱ)所示的二芳基硫醚,該反應的通式如下:

其中,r1,r2分別獨立地選自氫、c1~c4烷基、c1~c4烷氧基、鹵素或酰基,

所述親電試劑為草酰氯、三氟甲基磺酸酐或三氟乙酸酐。

進一步地,二芳基亞砜、親電試劑和堿的投料摩爾比為1:1~2:2~3;進一步優(yōu)選,二芳基亞砜、親電試劑和堿的投料摩爾比為1:1.5:2,在該比例下,親電試劑的活化更完全,保證二芳基亞砜得以充分利用,堿的投加量能完全除去反應所產(chǎn)生的酸,以提高產(chǎn)率。

所述的堿為三級胺,如三乙胺、二異丙基乙基胺、三乙烯二胺等。

所述的溶劑為二氯甲烷、氯仿、四氫呋喃和甲苯中的一種或幾種的混合物。

所述反應的溫度為-78~25℃,溫度越低,反應越緩和,反應時間會越長,進一步優(yōu)選,所述反應的溫度為-30~25℃。

所述反應的時間可視不同的反應體系做出改變,通過薄層色譜法跟蹤反應進程,一般來說需反應20min以上。

進一步地,本發(fā)明方法的具體工藝包括以下步驟:在二芳基亞砜中加入溶劑,加入親電試劑,反應一段時間后加入所述的堿,用薄層色譜法跟蹤反應進程,反應結束后,將反應物料濃縮,柱層析法分離,即到所述二芳基硫醚。

作為優(yōu)選,用薄層色譜法跟蹤反應進程,待原料二芳基亞砜反應完全后加入所述的堿。

親電試劑以草酰氯為例,堿以三乙烯二胺為例,說明所述反應的機理:

二芳基亞砜接受草酰氯親電活化之后得到式(ⅲ)所示的中間物1,具有很強親電性的中間物1接受三乙烯二胺的親核進攻脫去-co2cl負離子,得到式(ⅳ)所示的中間物2,中間物2再受到-co2cl負離子作用脫氫還原得到最終產(chǎn)物二芳基硫醚。

作為優(yōu)選,用薄層色譜法跟蹤反應進程時,所用展開劑為石油醚/乙酸乙酯,石油醚和乙酸乙酯的的體積比為35~45:1。

與現(xiàn)有方法相比,本方法通過對二芳基亞砜在溫和條件下還原合成二芳基硫醚,其優(yōu)勢在于:

(1)本方法反應條件溫和、選擇性好,收率高,產(chǎn)物易分離、操作簡單;

(2)本方法所用原料價廉易得,避免使用傳統(tǒng)方法中用到的很難制備和購買的催化劑,反應條件要求嚴格;

(3)對芳基亞砜的還原反應,能夠制備化學穩(wěn)定的二芳基硫醚,為這一類化合物的合成提供新的反應策略。

具體實施方式

實施例1

在25毫升的反應管內(nèi)進行抽真空,換氮氣三次,置于0℃,在氮氣保護下加入二苯基亞砜(101mg,1.0eq.)和重蒸的二氯甲烷dcm(3ml,0.17m),然后加入草酰氯(63μl,1.5eq.),反應10分鐘后,加入三乙烯二胺dabco(112.2mg,2.0eq.)。五分鐘后用薄層色譜法跟蹤反應進程,展開劑為石油醚/乙酸乙酯的體積比為40/1,監(jiān)測到反應結束,將反應物料通過真空濃縮,柱層析法分離得到無色液體,收率是91%。

在氘代氯仿中于25℃,測試了合成的目標化合物的1hnmr圖譜,其中各峰歸屬為:δ7.40-7.37(m,4h),7.35-7.31(m,4h),7.30-7.25(m,2h)。

在氘代氯仿中于25℃,測試了合成的目標化合物的13cnmr圖譜,其中各峰歸屬為:δ135.90,131.16,129.31,127.17。

實施例2

在25毫升的反應管內(nèi)進行抽真空,換氮氣三次,置于-30℃,在氮氣保護下加入二苯基亞砜(101mg,1.0eq)和重蒸的二氯甲烷dcm(3ml,0.17m),然后加入三氟甲基磺酸酐tf2o(85μl,1.0eq.),反應15分鐘后,加入二異丙基乙基胺ipr2etn(194mg,3.0eq.)。十分鐘后用薄層色譜法跟蹤反應進程,展開劑為石油醚/乙酸乙酯的體積比為40/1,監(jiān)測到反應結束,將反應物料通過真空濃縮,柱層析法分離得到無色液體,收率是72%。

實施例3

在25毫升的反應管內(nèi)進行抽真空,換氮氣三次,置于25℃,在氮氣保護下加入二苯基亞砜(101mg,1.0eq)和重蒸的氯仿chcl3(3ml,0.17m),然后加入三氟乙酸酐tfaa(210mg,2.0eq.),反應8分鐘后,加入三乙胺et3n(152mg,3.0eq.)。五分鐘后用薄層色譜法跟蹤反應進程,展開劑為石油醚/乙酸乙酯的體積比為40/1,監(jiān)測到反應結束,將反應物料通過真空濃縮,柱層析法分離得到無色液體,收率是68%。

實施例4

在25毫升的反應管內(nèi)進行抽真空,換氮氣三次,置于0℃,在氮氣保護下加入4,4-二氯二苯基亞砜(135.5mg,1.0eq)和重蒸的二氯甲烷dcm(3ml,0.17m),然后加入草酰氯(63μl,1.5eq.),反應30分鐘后,加入三乙烯二胺dabco(112.2mg,2.0eq.)。五分鐘后用薄層色譜法跟蹤反應進程,展開劑為石油醚/乙酸乙酯的體積比為40/1,監(jiān)測到反應結束,將反應物料通過真空濃縮,柱層析法分離得到白色固體,收率是94%。

在氘代氯仿中于25℃,測試了合成的目標化合物的1hnmr圖譜,其中各峰歸屬為:δ7.31-7.24(m,8h)。

在氘代氯仿中于25℃,測試了合成的目標化合物的13cnmr圖譜,其中各峰歸屬為:δ134.0,133.5,132.4,129.6。

實施例5

在25毫升的反應管內(nèi)進行抽真空,換氮氣三次,置于25℃,在氮氣保護下加入4,4-二氯二苯基亞砜(135.5mg,1.0eq)和重蒸的甲苯tol(4ml),然后加入草酰氯(84μl,2.0eq.),反應20分鐘后,加入三乙烯二胺dabco(168.3mg,3.0eq.)。五分鐘后用薄層色譜法跟蹤反應進程,展開劑為石油醚/乙酸乙酯的體積比為40/1,監(jiān)測到反應結束,將反應物料通過真空濃縮,柱層析法分離得到白色固體,收率是87%。

實施例6

在25毫升的反應管內(nèi)進行抽真空,換氮氣三次,置于-30℃,在氮氣保護下加入4,4-二甲基二苯基亞砜(116mg,1.0eq)和重蒸的二氯甲烷dcm(3ml,0.17m),然后加入草酰氯(63μl,1.5eq.),反應30分鐘后,加入三乙烯二胺dabco(112.2mg,2.0eq.)。五分鐘后用薄層色譜法跟蹤反應進程,展開劑為石油醚/乙酸乙酯的體積比為40/1,監(jiān)測到反應結束,將反應物料通過真空濃縮,柱層析法分離得到白色固體,收率是68%。

在氘代氯仿中于25℃,測試了合成的目標化合物的1hnmr圖譜,其中各峰歸屬為:δ7.29-7.25(m,4h),7.14(d,j=7.9hz,4h),2.36(s,6h).

在氘代氯仿中于25℃,測試了合成的目標化合物的13cnmr圖譜,其中各峰歸屬為:δ137.0,132.8,131.2,130.0,21.2.

實施例7

在25毫升的反應管內(nèi)進行抽真空,換氮氣三次,置于-78℃,在氮氣保護下加入4,4-二甲基二苯基亞砜(116mg,1.0eq)和重蒸的二氯甲烷dcm(3ml,0.17m),然后加入草酰氯(63μl,1.5eq.),反應35分鐘后,加入三乙胺et3n(101.3mg,2.0eq.)。10分鐘后用薄層色譜法跟蹤反應進程,展開劑為石油醚/乙酸乙酯的體積比為40/1,監(jiān)測到反應結束,將反應物料通過真空濃縮,柱層析法分離得到白色固體,收率是75%。

實施例8

在25毫升的反應管內(nèi)進行抽真空,換氮氣三次,置于0℃,在氮氣保護下加入4-乙酰基二苯基亞砜(122.5mg,1.0eq)和重蒸的二氯甲烷dcm(3ml,0.17m),然后加入草酰氯(63μl,1.5eq.),反應30分鐘后,加入三乙烯二胺dabco(112.2mg,2.0eq.)。五分鐘后用薄層色譜法跟蹤反應進程,展開劑為石油醚/乙酸乙酯的體積比為40/1,監(jiān)測到反應結束,將反應物料通過真空濃縮,柱層析法分離得到白色固體,收率是98%。

在氘代氯仿中于25℃,測試了合成的目標化合物的1hnmr圖譜,其中各峰歸屬為:δ7.83–7.80(m,2h),7.52–7.48(m,2h),7.43–7.39(m,3h),7.23-7.19(m,2h),2.56(s,3h)。

在氘代氯仿中于25℃,測試了合成的目標化合物的13cnmr圖譜,其中各峰歸屬為:δ197.1,145.0,134.9,134.5,133.9,132.1,129.9,129.7,129.0,128.9,128.85,127.81,127.5,26.5。

實施例9

在25毫升的反應管內(nèi)進行抽真空,換氮氣三次,置于0℃,在氮氣保護下加入4-乙酰基二苯基亞砜(122.5mg,1.0eq)和重蒸的四氫呋喃thf(4ml),然后加入三氟乙酸酐tfaa(210mg,2.0eq.),反應25分鐘后,加入二異丙基乙基胺ipr2etn(129.3mg,2.0eq.)。五分鐘后用薄層色譜法跟蹤反應進程,展開劑為石油醚/乙酸乙酯的體積比為40/1,監(jiān)測到反應結束,將反應物料通過真空濃縮,柱層析法分離得到白色固體,收率是92%。

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