一种苄基硫醚化合物的制备方法

1.本发明属于有机合成领域，尤其涉及一种苄基硫醚化合物的制备方法。

背景技术：

2.磺酰氯化合物作为一种廉价、易得、易操作的试剂，在有机合成中经常被用作保护基团和磺酰化试剂(j.org.chem.2014,79,8010)。同时，它们在近年来也被用作硫源并得到了很好的发展。2011年，you课题组开发了一种使用芳基磺酰氯作为硫前体的合成二(杂)芳基硫化物的方法。随后，一系列以磺酰氯作为硫替代物的合成硫醚的反应被开发出来。另一方面，磺酰氯中的c
–
s键被视为活性键，在过渡金属催化剂存在下可快速消除so2。因此，多种以磺酰氯作为亲电试剂的过渡金属催化的脱硫交叉偶联反应和c
–
h官能化反应被报道出来。然而，据我们所知，两种磺酰氯化合物参与的同一个交叉偶联反应还从未报道过。此外，贵金属如镍和钌在上述大多数过渡金属催化脱硫过程中表现出非常好的反应性和效率。然而，其昂贵的价格限制了其应用，尤其是在大规模使用中。因此，在涉及脱硫交叉偶联反应的磺酰氯中，镍是一种储量丰富且价格低廉的金属，将是更有前景的选择。
3.c
–
s键的形成在有机合成、材料科学和药物化学中具有重要意义(chem.rev.2000,100,3205)。特别是硫醚作为一类有价值的结构基序，广泛存在于许多生物活性化合物、药物、和农药中。因此，人们不断的努力来构建硫醚，并报道了多种合成方法。合成硫醚的方法主要依赖于过渡金属催化的有机(伪)卤化物与含硫亲核试剂的交叉偶联反应。然而这些方法但仍存在一些缺点，如使用对环境不利的硫醇会使过渡金属催化剂失活。为了克服这个问题，多种硫源，包括二硫化物、磺酸钠、磺酰肼和磺酰氯化物被发展出来来合成硫醚化合物(synthesis 2019,51,3567)。
4.基于此，我们发展了镍催化的苄基磺酰氯与芳基磺酰氯合成苄基硫醚化合物的反应。反应以苄基磺酰氯作为亲电试剂，以芳基磺酰氯作为硫源，合成了多种苄基硫醚化合物，为苄基硫醚化合物的合成开辟了一条新的途径。

技术实现要素：

5.本发明提供了一种苄基硫醚化合物的制备方法，该制备方法步骤简单，反应原料廉价易得，可以兼容多种官能团，反应适用性好，以苄基磺酰氯作为亲电试剂，以芳基磺酰氯作为硫源，为苄基硫醚化合物的合成提供了新的方向。
6.一种苄基硫醚化合物的制备方法，包括如下步骤：将镍催化剂、5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶、碳酸钾、锰、碘，苄基磺酰氯以及芳基磺酰氯于10～120℃反应20～28小时，反应完全后，后处理得到所述的苄基硫醚化合物；
7.所述的苄基磺酰氯的结构如式(ii)所示：
[0008][0009]
所述的芳基磺酰氯的结构如式(iii)所示：
[0010][0011]
所述的苄基硫醚化合物的结构如式(i)所示：
[0012][0013]
式(ⅰ)～(iii)中，ar1为苯基或取代的苯基，所述苯基上的取代基为c1～c4烷基，三氟甲基或卤素；
[0014]
ar2为芳基或取代的芳基，所述芳基上的取代基为c1～c9烃基，硝基，甲氧基或卤素中的一个或者多个，所述芳基为1-萘基；
[0015]
所述的镍催化剂、5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶、碳酸钾和碘的摩尔比为0.02:0.02:0.4:0.4；
[0016]
ar1，ar2的取代位置可以为邻位，对位或者间位。
[0017]
反应式如下：
[0018][0019]
本发明中，可选用的后处理过程包括：过滤，硅胶拌样，最后经过柱层析纯化得到相应的苄基硫醚化合物，采用柱层析纯化为本领域常用的技术手段。
[0020]
作为优选，ar1为苯基或取代的苯基，所述苯基上的取代基为甲基，三氟甲基，f或cl。此时，所述的苄基磺酰氯容易得到，并且反应的产率较高。
[0021]
作为优选，ar2为苯基，1-萘基或取代的苯基，所述苯基上的取代基为甲基，硝基，甲氧基，异丙基，苯基，f或br中的一个或者多个。此时，所述的芳基磺酰氯容易得到，并且反应的产率较高。
[0022]
所述的用来制备苄基硫醚化合物的苄基磺酰氯和芳基磺酰氯价格较便宜，在自然界中广泛存在，作为优选，以摩尔量计，苄基磺酰氯：芳基磺酰氯：镍催化剂＝2:1～2:0.01～0.02；作为进一步的优选，以摩尔量计，苄基磺酰氯：芳基磺酰氯：镍催化剂＝1:2:0.01。
[0023]
作为优选，所述的反应的时间为24小时，反应时间过长增加反应成本，相反则难以保证反应的完全。
[0024]
作为优选，反应在乙腈中进行，所述的乙腈的用量能将原料较好的溶解即可，0.2mmol的芳基磺酰氯使用的乙腈的量约为1～2ml。
[0025]
作为优选，所述的镍催化剂为双(三环己基膦)二氯化镍，在众多镍催化剂中双(三环己基膦)二氯化镍价格比较便宜，而且使用双(三环己基膦)二氯化镍为催化剂时反应效率较高。
[0026]
作为进一步的优选，所述的苄基硫醚化合物为式(i-1)-式(i-5)所示化合物中的一种：
[0027]
[0028][0029]
如式(i-1)-(i-5)所示的化合物都为已知化合物。
[0030]
上述制备方法中，所述的苄基磺酰氯、芳基磺酰氯、双(三环己基膦)二氯化镍、5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶、碳酸钾以及锰一般采用市售产品，都能从市场上方便地得到。
[0031]
同现有技术相比，本发明的有益效果体现在：以苄基磺酰氯作为亲电试剂，以芳基磺酰氯作为硫源，制备方法简单，易于操作，后处理简便，反应起始原料廉价易得，底物官能团容忍范围广，反应效率高。可根据实际需要合成多种苄基硫醚化合物，实用性较强。
具体实施方式
[0032]
下面结合具体实施例对本发明做进一步的描述。
[0033]
实施例1～15
[0034]
按照表1的原料配比在15ml的封管中加入双(三环己基膦)二氯化镍、5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶、碳酸钾、锰、碘、苄基磺酰氯(ii)和芳基磺酰氯(iii)，然后加入ch3cn(1ml)，混合搅拌均匀，按照表2的反应条件反应，反应完成后，过滤，硅胶拌样，经过柱层析纯化得到相应的苄基硫醚化合物(ⅰ)，反应过程如下式所示：
[0035][0036]
表1实施例1～15的原料加入量
[0037][0038]
表2
[0039][0040][0041]
表1和表2中，t为反应温度，t为反应时间，ph为苯基，me为甲基，no2为硝基，naphthalenyl为萘基，cf3为三氟甲基，i-pr为异丙基。
[0042]
实施例1～5制备得到化合物的结构确认数据：
[0043]
由实施例1制备得到的苄基硫醚化合物(i-1)的核磁共振(1h nmr和
13
c nmr)检测数据为：
[0044][0045]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.30
–
7.28(m,4h),7.27
–
7.23(m,3h),7.09(d,j＝8.0hz,2h),4.09(s,2h),2.33(s,3h).
[0046]
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ137.9,136.7,132.6,130.8,129.7,129.0,128.6,127.2,39.9,21.2.
[0047]
由实施例2制备得到的苄基硫醚化合物(i-2)的核磁共振(1h nmr和
13
c nmr)检测数据为：
[0048][0049]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.10(d,j＝8.9hz,2h),7.39
–
7.29(m,7h),4.25(s,2h).
[0050]
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ147.4,145.4,135.6,129.0,128.8,128.0,126.9,124.1,37.2.
[0051]
由实施例3制备得到的苄基硫醚化合物(i-3)的核磁共振(1h nmr和
13
c nmr)检测数据为：
[0052][0053]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ8.46(d,j＝8.2hz,1h),7.87(d,j＝7.4hz,1h),7.76(d,j＝8.2hz,1h),7.59
–
7.50(m,3h),7.39
–
7.35(m,1h),7.29
–
7.24(m,5h),4.18(s,2h).
[0054]
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ137.6,134.0,133.4,133.2,129.4,129.0,128.7,128.6,127.8,127.3,126.6,126.3,125.6,125.2,39.6.
[0055]
由实施例4制备得到的苄基硫醚化合物(i-4)的核磁共振(1h nmr和
13
c nmr)检测数据为：
[0056][0057]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.52(d,j＝8.1hz,2h),7.34(d,j＝8.0hz,2h),7.20(d,j＝8.1hz,2h),7.07(d,j＝7.9hz,2h),4.07(s,2h),2.32(s,3h).
[0058]
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ142.3,137.3,131.6,131.4,129.9,129.2,125.5(c-f,q,3j
c-f
＝3.7hz),124.3(c-f,q,1j
c-f
＝271.8hz),39.7,21.2.
[0059]
由实施例5制备得到的苄基硫醚化合物(i-5)的核磁共振(1h nmr和
13
c nmr)检测数据为：
[0060][0061]1h nmr(400mhz,cdcl3)δ7.22
–
7.19(m,4h),7.07(d,j＝7.9hz,2h),6.95(t,j＝8.6hz,2h),4.03(s,2h),2.32(s,3h).
[0062]
13
c nmr(101mhz,cdcl3)δ162.1(c-f,d,1j
c-f
＝245.4hz),137.0,133.7(c-f,d,4j
c-f
＝3.2hz),132.1,131.2,130.5(c-f,d,3j
c-f
＝8.1hz),129.8,115.4(c-f,d,2j
c-f
＝21.5hz),39.3,21.2.

技术特征：

1.一种苄基硫醚化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将镍催化剂、配体、碱、锰、碘、苄基磺酰氯以及芳基磺酰氯于100～120℃反应20～28小时，反应完全后，后处理得到所述的苄基硫醚化合物；所述的苄基磺酰氯的结构如式(ii)所示：所述的芳基磺酰氯的结构如式(iii)所示：所述的苄基硫醚化合物的结构如式(i)所示：式(i)～(iii)中，ar1为苯基或取代的苯基，所述苯基上的取代基为c1～c4烷基，三氟甲基或卤素；ar2为芳基或取代的芳基，所述芳基上的取代基为c1～c9烃基，硝基，甲氧基或卤素中的一个或者多个，所述芳基为苯基或1-萘基。2.根据权利要求1所述的苄基硫醚化合物的制备方法，其特征在于，ar1为苯基或取代的苯基，所述苯基上的取代基为甲基，三氟甲基，f或cl。3.根据权利要求1所述的芳基硫醚化合物的制备方法，其特征在于，ar2为苯基，1-萘基或取代的苯基，所述苯基上的取代基为甲基，硝基，甲氧基，异丙基，苯基，f或br中的一个或者多个。4.根据权利要求1所述的苄基硫醚化合物的制备方法，其特征在于，以摩尔量计，苄基磺酰氯：芳基磺酰氯：镍催化剂：配体：碱：锰：碘＝2:1～2:0.01～0.02:0.01～0.02:2～4:4～6:1～2。5.根据权利要求1所述的苄基硫醚化合物的制备方法，其特征在于，反应以乙腈作为溶剂。6.根据权利要求1所述的苄基硫醚化合物的制备方法，其特征在于，所述的镍催化剂为双(三环己基膦)二氯化镍。7.根据权利要求1所述的苄基硫醚化合物的制备方法，其特征在于，所述的配体为5,5'-二甲基-2,2'-联吡啶。8.根据权利要求1所述的苄基硫醚化合物的制备方法，其特征在于，所述的碱为碳酸钾。9.根据权利要求1所述的苄基硫醚化合物的制备方法，其特征在于，所述的苄基硫醚化合物为式(i-1)-式(i-5)所示化合物中的一种：

技术总结

本发明公开了一种苄基硫醚化合物的制备方法，包括如下步骤：将双(三环己基膦)二氯化镍，S)-1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦，锰、碳酸钾、碘、苄基磺酰氯以及芳基磺酰氯于110℃进行反应24小时，反应完全后，后处理得到所述的苄基硫醚化合物。该制备方法以苄基磺酰氯既作为氮源又作为甲酰来源，操作简单，反应起始原料廉价易得，底物官能团容忍范围广，反应效率高。可根据实际需要合成多种苄基硫醚化合物，便于操作的同时拓宽了此方法的实用性。作的同时拓宽了此方法的实用性。