CN103641674B - 一种二芳基砜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二芳基砜的制备方法，更具体是指一种氯化铜促进的二芳基砜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以芳基亚磺酸盐为原料，在醇类溶剂中，在氯化铜的作用下，芳基亚磺酸盐进行脱硫偶联反应，合成二芳基砜。本发明无需任何配体，无需惰性气体的保护，可以得到产率达96%的二芳基砜。

Description

一种二芳基砜的制备方法

技术领域:

本发明涉及一种二芳基砜的制备方法，更具体是指一种氯化铜促进的二芳基砜的制备方法。

背景技术：

二芳基砜化合物作为一种医药、农药中间体，常用于有机合成中，并显示出良好的生物活性^[1]，例如，二芳基砜已被证明具有抗真菌，抗菌，抗肿瘤活性等。最近，二芳基砜和芳杂环砜已被证明能够抑制HIV-1逆转录酶，代表了一类新兴的能解决药物残留毒性及核苷类抑制剂的抗药性问题的物质。而芳基磺酰氯与芳烃的通过付克反应制备二芳基砜，则存在只能发生在富电子的芳环上且取代位置受取代基定位效应的影响而大大限制底物的适用范围^[2]。急需发展一种反应温度较低，选择性好，底物适用范围广的方法。

近年来，通过过渡金属催化的交叉偶联策略来合成二芳基砜得到了化学家的广泛关注，这些方法大多用来合成不对称的二芳基砜衍生物。芳基亚磺酸钠是最常用的用来提供SO₂基团的亲电试剂，可以跟芳基硼酸^[3]，卤代芳烃^[4]反应制备二芳基砜。不过，该方法的局限性在于，通过交叉偶联来制备工业中用到的对称性的二芳基砜化合物(如双酚S)需要相同取代基的芳基亚磺酸钠和卤代芳烃(芳基硼酸)，无形中增加了反应原料的成本和转化的困难度。更加经济的方法是直接通过磺酰类底物的自身偶联来制备对称性二苯砜。而这其中必须要克服的问题是需要底物部分脱除SO₂后与另外的未脱硫底物结合，存在着很高的选择性的要求。

参考文献：

[1]Hartz,R.A.；Arvanitis,A.G.；Arnold,C.；Rescinito,J.P.；Hung,K.L.；Zhang,G.；Wong,H.；Langley,D.R.；Gilligan,P.J.；Trainor,G.L.Bioorg.Med.Chem.Lett.2006,16,934.

[2]Bahrami,K.；Khodei,M.M.；F.Shahbazi.TetrahedronLett.2008,49,3931.

[3]Yang,H.；Li,Y.；Jiang,M.；Wang,J.；Fu,H.Chem.Eur.J.2011,17,5652.

[4]Zhu,W.；Ma,D.J.Org.Chem.2005,70,2696。

发明内容：

本发明的目的是提供一种反应过程简单、经济有效的二芳基砜的制备方法。

本发明采取的技术方案如下：

一种二芳基砜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以芳基亚磺酸盐为原料，在醇类溶剂中，在氯化铜的作用下，芳基亚磺酸盐进行脱硫偶联反应，合成二芳基砜。

本发明选择易得无毒的芳基亚磺酸盐作为底物，选用低沸点易除去的醇类溶剂，在氯化铜的作用下，合成对称的二芳基砜，涉及的反应方程式如下：

作为本发明的进一步改进：

所述的芳基亚磺酸盐为苯基亚磺酸盐、对甲氧基苯基亚磺酸盐、对甲基苯基亚磺酸盐、对二甲氨基苯基亚磺酸盐、对氰基苯基亚磺酸盐、对氯苯基亚磺酸盐、对溴苯基亚磺酸盐、对碘苯基亚磺酸盐、对硝基苯基亚磺酸盐、邻氯苯基亚磺酸盐、邻硝基苯基亚磺酸盐、2-萘基亚磺酸盐或2-吡啶基亚磺酸盐；

所述醇类溶剂优选为乙醇，甲醇，异丙醇或叔丁醇；

所述反应温度优选为为50℃，反应时间为2小时；

所述氯化铜与芳基亚磺酸盐的摩尔比为1：0.5。

本发明采用乙醇为溶剂，在氯化铜的作用下，无需任何配体，无需惰性气体的保护，芳基亚磺酸盐可以得到产率达96％的对称性二芳基砜烃类化合物。

涉及的反应方程式如下：

一种二芳基砜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)芳基亚磺酸钠的制备：在25ml单颈烧瓶中加入5mmol芳基磺酰氯，1.2g亚硫酸钠和0.84g碳酸氢钠，加入10ml水尽量溶解，在80℃下反应2小时，稍冷后在冰水浴中析出晶体，将晶体减压过滤后烘干得到白色晶体，涉及的反应式如下：

(2)氯化铜促进的脱硫偶联反应：

将1mmol芳基亚磺酸钠和0.5mmol氯化铜加入盛有2ml乙醇的反应管中，加热至50摄氏度，磁力搅拌2小时，反应完毕，降至室温后旋干溶剂，重结晶即得二芳基砜。

本发明的有益效果如下：

(1)原料采用易制备的、无毒的芳基亚磺酸盐，制备得到对称性二芳基砜类化合物，具有很高的实用性和选择性；

(2)该反应不需要任何惰性气体的保护，在空气中能很好的进行；

(3)该反应条件温和，反应时间短，反应产率高，经过简单的后处理就能得到产物；

(4)该方法中，使用便宜的氯化铜作为促进剂，不需要加入膦配体、碱作为添加剂，成本低廉。

(5)该方法中，使用低毒的乙醇作为溶剂，且反应后极易除去。

具体实施方式：

以下实施例将有助于理解本发明，但不作为对本发明的限制。

实施例1：

将1mmol对甲苯基亚磺酸钠和0.5mmol氯化铜加入盛有2ml乙醇的反应管中，加热至50摄氏度，磁力搅拌2小时。反应完毕，降至室温后旋干溶剂，重结晶即得产品，产率为96％。

产物确认：

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ7.81(d,J＝7.6Hz,4H),7.20(d,J＝7.6Hz,4H),2.39(s,6H)；¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ140.2,139.9,130.1,129.8,21.1；HRMS calcd for C₁₄H₁₄O₂S:246.0715,found:246.0717。

实施例2：

将1mmol对二甲氨基苯基亚磺酸钠和0.5mmol氯化铜加入盛有2ml乙醇的反应管中，加热至50摄氏度，磁力搅拌2小时。反应完毕，降至室温后旋干溶剂，重结晶即得产品，产率为90％。

产物确认：

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ7.83(d,J＝8.8Hz,4H),7.25(d,J＝8.8Hz,4H),3.09(s,12H)；¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ178.1,159.1,129.8,123.0,47.5.HRMS calcd for C₁₆H₂₀N₂O₂S:304.1245,found:304.1247。

实施例3：

将1mmol对氰基苯基亚磺酸钠和0.5mmol氯化铜加入盛有2ml乙醇的反应管中，加热至50摄氏度，磁力搅拌2小时。反应完毕，降至室温后旋干溶剂，重结晶即得产品，产率为93％。

产物确认：

¹H NMR(400MHz,CDCl₃,TMS)δ7.58(d,J＝7.2Hz,1H),7.51-7.54(m,3H),7.39-7.43(m,3H),7.30-7.37(m,2H).HRMS(EI)Calcd for C₁₂H₉Br(M⁺)231.9888,Found 231.9887。

实施例4：

将1mmol 2-萘基亚磺酸钠和0.5mmol氯化铜加入盛有2ml乙醇的反应管中，加热至50摄氏度，磁力搅拌2小时。反应完毕，降至室温后旋干溶剂，重结晶即得产品，产率为91％。

产物确认：

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ8.42(s,2H),8.00-8.15(m,8H),7.81-7.86(m,4H)；¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ149.7,137.6,132.9,129.7,127.9,126.9,125.8,125.4,125.2,126.6.HRMScalcd for C₂₀H₁₄O₂S:318.0715,found:318.0718。

实施例5：

将1mmol 2-吡啶基亚磺酸钠和0.5mmol氯化铜加入盛有2ml乙醇的反应管中，加热至50摄氏度，磁力搅拌2小时。反应完毕，降至室温后旋干溶剂，重结晶即得产品，产率为85％。

产物确认：

¹H NMR(400MHz,CDCl₃):δ8.88(d,J＝8.0Hz,2H),8.71(d,J＝8.0Hz,2H),7.85(t,J＝7.2Hz,2H),7.12(t,J＝7.2Hz,2H)；¹³C NMR(100MHz,CDCl₃):δ176.3,159.6,146.6,133.9,127.2.HRMS calcd for C₁₄H₁₄N₂O₂S:220.0306,found:220.0309。

Claims (6)

1.一种二芳基砜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以芳基亚磺酸盐为原料，在醇类溶剂中，在氯化铜的作用下，芳基亚磺酸盐进行脱硫偶联反应，合成二芳基砜。

2.根据权利要求1所述的一种二芳基砜的制备方法，其特征在于：所述的芳基亚磺酸盐为苯基亚磺酸盐、对甲氧基苯基亚磺酸盐、对甲基苯基亚磺酸盐、对二甲氨基苯基亚磺酸盐、对氰基苯基亚磺酸盐、对氯苯基亚磺酸盐、对溴苯基亚磺酸盐、对碘苯基亚磺酸盐、对硝基苯基亚磺酸盐、邻氯苯基亚磺酸盐、邻硝基苯基亚磺酸盐或2-萘基亚磺酸盐。

3.根据权利要求1所述的一种二芳基砜的制备方法，其特征在于：所述醇类溶剂优选为乙醇，甲醇，异丙醇或叔丁醇；

4.根据权利要求1所述的一种二芳基砜的制备方法，其特征在于：所述反应温度为50℃，反应时间为2小时。

5.根据权利要求1所述的一种二芳基砜的制备方法，其特征在于：所述氯化铜与芳基亚磺酸盐的摩尔比为1：0.5。

6.根据权利要求1所述的一种二芳基砜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)芳基亚磺酸钠的制备：在25ml单颈烧瓶中加入5mmol芳基磺酰氯，1.2g亚硫酸钠和0.84g碳酸氢钠，加入10ml水尽量溶解，在80℃下反应2小时，稍冷后在冰水浴中析出晶体，将晶体减压过滤后烘干得到白色晶体；

(2)氯化铜促进的脱硫偶联反应：

将1mmol芳基亚磺酸钠和0.5mmol氯化铜加入盛有2ml乙醇的反应管中，加热至50摄氏度，磁力搅拌2小时，反应完毕，降至室温后旋干溶剂，重结晶即得二芳基砜。