CN106432004A

CN106432004A - 一种3‑砜基醇类化合物的合成方法

Info

Publication number: CN106432004A
Application number: CN201610857940.1A
Authority: CN
Inventors: 郑庚修; 李薇; 王秋芬; 高令峰; 冯雪; 韩歆雨; 付凯; 韩秀娇
Original assignee: University of Jinan
Current assignee: University of Jinan
Priority date: 2016-09-28
Filing date: 2016-09-28
Publication date: 2017-02-22
Anticipated expiration: 2036-09-28
Also published as: CN106432004B

Abstract

本发明公开了一种3‑砜基醇类化合物的合成方法，以取代磺酰肼和丙烯醇类化合物为原料，在水中反应即得到3‑砜基醇类化合物。该方法以取代磺酰肼与丙烯醇为原料，无催化剂，在水溶剂中加热反应，直接得到3‑砜基醇类化合物。反应结束后，经简单的分离即可得到80%以上纯度的3‑砜基醇类化合物。该方法步骤较短、操作简单，更加绿色。为化工合成领域提供了新的合成医药化工醇类化合物的方法手段。

Description

一种3-砜基醇类化合物的合成方法

技术领域

本发明属于有机化合物工艺应用技术领域，具体涉及3-砜基醇类化合物及其无催化剂水溶剂绿色合成方法。

背景技术

醇类化合物是羟基与碳直接相连。如乙醇、甲醇、叶醇等醇类，不仅具有杀菌作用，而且还是重要的医药原料或医药中间体。醇类的性质与官能团—羟基是至关重要的。羟基作为醇的官能团，与卤素作为卤代烃的官能团相比，既有相同之处，又有不同之处。相同之处在于，它们所组成的C-X（X：卤素或氧）键中，由于卤素和氧的电负性都大于碳，因而使该C-X（X：卤素或氧）出现了极性，再者由于吸电子性，卤素或者氧都带有负电荷，这自然引出若干相似的化学反应，例如取代反应和β-消除反应。不同之处在于，卤素作为一个官能团，仅有单个卤原子组成，所以官能团本身总是作为一个整体发生变化。但是羟基是由氢和氧组成的，是一个由多种元素原子构成的官能团，由于氢和氧在元素性质上的差异，例如电负性的差异，氢氧键（O-H）上将出现极性，而且极性之强使醇具有弱酸性，亦即官能团本身发生变化的地步。而羟基上的氧原子有孤对电子，也能接受质子，因而又有一定的碱性。许多反应是通过断裂C-O键和O-H键进行的，此外，α-H原子受到-OH的影响也具有一定的活性，因此，醇可以发生三种类型的反应：C-O键断裂，O-H键断裂，C_α-H键断裂。

合成醇类化合物的方法主要有羧酸酯通过金属钠、金属氢化物、硼氢化物等为还原剂还原为醇，羧酸通过氢化铝锂、硼烷等还原剂还原为醇，卤代烃水解，醛酮通过加氢、金属氢化物、与格式试剂反应等还原为醇，以及烯烃强酸水解制醇。砜基化合物一般经过硫醚氧化，亚磺酰基的取代反应等方法合成得到。3-砜基醇类化合物的合成方法，还较少见，而且多是需要经过多步合成的方法。由硫醇或硫醚和氯代烃反应得到硫醚后再氧化得到砜基。由磺酰肼和α，β-不饱和醇类化合物反应直接合成3-砜基醇类化合物的方法未有人报道。

2013年，华南理工大学江焕峰教授小组报道了芳基磺酰肼与烯丙基醇的氧化偶联反应，用于通过氢迁移方式构建β-芳基酮。文章中对于机理进行了氖代实验，利用[D]-1-苯丙基-2-烯基-1-醇与对甲基苯磺酰肼在标准条件下反应，产生了并没有β-[D]消除的产物，只有α-[D]-β-芳基酮的单一产物。

早在2011年，Taniguchi小组报道了在铁和氧气催化作用下，磺酰肼产生相应的磺酰基自由基，再与α组甲基苯乙烯进行分子间的加成，产生相应的β-羟基砜产物。

鉴于以磺酰肼和丙烯醇为原料的反应空白，本发明了提供了一种使用便宜易得的原料，快捷方便的合成3-砜基醇类化合物的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术中的不足而提供了一种3-砜基醇类化合物的合成方法。以磺酰肼和丙烯醇为原料，且反应在最绿色的水溶剂中进行，反应后经过萃取分离，干燥除水、旋蒸除溶剂后即可得到高纯度的3-砜基醇类目标化合物。为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

1、一种3-砜基醇类化合物的合成方法，以取代磺酰肼和丙烯醇类化合物为原料，无催化剂，水溶剂中60~140^oC下加热反应4~16小时，反应结束后，经简单的有机溶剂萃取和旋蒸除溶剂即可得到80%以上纯度的如式（III）的3-砜基醇类化合物；所述反应过程如反应式（a）所示；

其中，R¹基团是烷基、芳香基；R²/R³是烷基、芳香基、氢。

2、一种3-砜基醇类化合物的合成方法，其特征在于R¹是苯基、4-甲苯基、4-甲氧基苯基、4-氯苯基、4-氟苯基、4-叔丁基苯基、4-苯基苯基、4-硝基苯基、2-硝基苯基、2，4-二硝基苯基、苄基；R²、R³是氢、甲基、、苯基、4-氯苯基、4-甲氧基苯基。

3、一种3-砜基醇类化合物的合成方法，所述磺酰肼和丙烯醇类化合物用量摩尔比为1:1~6。

4、一种3-砜基醇类化合物的合成方法，所述磺酰肼与水溶剂用量质量比为1:10~1000。

5、萃取所使用的有机溶剂是乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、二氯甲烷、氯仿（三氯甲烷）、石油醚、乙醚、甲基叔丁基醚之一或几种的组合，优选为乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿（三氯甲烷）、石油醚之一或几种的组合。

6、产物3-砜基醇类化合物结构是III（反应式a），特征在于R¹是苯基、4-甲苯基、4-甲氧基苯基、4-氯苯基、、4-氟苯基、4-叔丁基苯基、4-苯基苯基、4-硝基苯基、2-硝基苯基、2，4-二硝基苯基、苄基；R²，R³是氢、甲基、、苯基、4-氯苯基、4-甲氧基苯基。

具体实施方式

实施例1：取一38 mL厚壁耐压管，称取对甲基苯磺酰肼（0.5mmol，96.8 mg）加入其中，然后量取丙烯醇（1 mmol，0.12 mL）溶液加入其中，溶剂为1mL的水，加入适当型号的磁子，检查密封塞的橡胶垫片是否完好。然后，把密封管的螺丝拧紧，80℃油浴加热反应11小时。停止加热，自然冷却至室温后，慢慢拧开塞子，EtOAc（50 mL×3）萃取反应液，合并有机相，再用饱和食盐水洗涤有机相，收集有机相，无水硫酸钠干燥半小时，旋蒸除掉溶剂即得到3-对甲基苯磺酰丙醇，白色晶体粉末82.31mg，收率为76.9%。¹HNMR (400 MHz, CDCl₃) δ7.81 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.39 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 4.33 (s, 1H), 3.45–3.38(m, 2H), 2.83–2.77 (m, 2H), 2.47 (s, 3H)；¹³CNMR (100MHz, CDCl₃) δ139.8,136.3,130.0,128.6,61.9,58.1,24.9,21.8。

实施例2：取一15 mL厚壁耐压管，称取苯磺酰肼（1.5mmol，258.3mg）加入其中，然后量取丙烯醇（3 mmol，0.36mL）溶液加入其中，溶剂为2mL的水，加入适当型号的磁子，检查密封塞的橡胶垫片是否完好。然后，把密封管的螺丝拧紧，100℃油浴加热反应10h。停止加热，自然冷却至室温后，慢慢拧开塞子，EtOAc（50 mL×3）萃取反应液，合并有机相，再用饱和食盐水洗涤有机相，收集有机相，无水硫酸钠干燥半小时，旋蒸除掉溶剂即得到3-苯磺酰丙醇，白色晶体粉末249.31mg，收率为83%。

实施例3：取一38mL厚壁耐压管，称取对硝基苯磺酰肼（1mmol，217.2 mg）加入其中，然后量取丙烯醇（1.4 mmol，0.16 mL）溶液加入其中，加入2mL水做溶剂，加入适当型号的磁子，检查密封塞的橡胶垫片是否完好。然后，把密封管的螺丝拧紧，60℃油浴加热反应5小时。停止加热，自然冷却至室温后，慢慢拧开塞子，EtOAc（50 mL×3）萃取反应液，合并有机相，再用饱和食盐水洗涤有机相，收集有机相，无水硫酸钠干燥半小时，旋蒸除掉溶剂即得到3-硝基苯磺酰丙醇，白色晶体粉末 198.65mg，收率为81%。

实施例4：取一50 mL单口圆底烧瓶，称取对氟苯磺酰肼（2 mmol，371.6mg）加入其中，然后量取丙烯醇（4 mmol，0.46 mL）溶液加入其中，溶剂为4mL的水，加入适当型号的磁子，装置冷凝管回流。80℃油浴加热反应11小时。停止加热，自然冷却至室温后，EtOAc（50mL×3）萃取反应液，合并有机相，再用饱和食盐水洗涤有机相，收集有机相，无水硫酸钠干燥半小时，旋蒸除掉溶剂即得到3-对氟苯磺酰丙醇，白色晶体粉末375.37mg，收率为86 %。

实施例5：取一50mL单口圆底烧瓶，称取对叔丁基苯磺酰肼（2mmol，456.6mg）加入其中，然后量取丙烯醇（4mmol，0.48mL）溶液加入其中，溶剂为4mL的水，加入适当型号的磁子，装置冷凝管回流。90℃油浴加热反应12小时。停止加热，自然冷却至室温后，EtOAc（50mL×3）萃取反应液，合并有机相，再用饱和食盐水洗涤有机相，收集有机相，无水硫酸钠干燥半小时，旋蒸除掉溶剂即得到3-对叔丁基苯磺酰丙醇，白色晶体粉末456.32 mg，收率为89%。

实施例6：取一25 mL单口圆底烧瓶，称取对甲氧基苯磺酰肼（0.5mmol，101.1mg）加入，然后量取丙烯醇（1mmol，0.12mL），溶剂为1mL的水，加入适当型号的磁子，装置冷凝管回流。85^oC油浴加热反应10h。停止加热，自然冷却至室温，EtOAc（100mL×3）萃取，合并有机相，再用饱和食盐水洗涤有机相，收集合并有机相，无水硫酸钠干燥半小时，旋蒸除掉溶剂即得到3-对甲氧基苯磺酰丙醇，白色固体104.78mg，收率91%。

实施例子7：取一15mL厚壁耐压管，称取4-(4-苄基)苯磺酰肼（1mmol，262.2mg）加入其中，然后量取丙烯醇（2mmol，0.25mL）溶液加入其中，溶剂为2mL的水，加入适当型号的磁子，检查密封塞的橡胶垫片是否完好。然后，把密封管的螺丝拧紧，80℃油浴加热反应16小时。反应后，停止加热，自然冷却至室温后，慢慢拧开塞子，EtOAc（50mL×3）萃取反应液，合并有机相，再用饱和食盐水洗涤有机相，收集有机相，无水硫酸钠干燥半小时，旋蒸除掉溶剂即得到3-(4-苄基)苯磺酰丙醇，白色晶体粉末199.28mg，收率为93%。

上述虽然结合实施例对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种3-砜基醇类化合物的合成方法，以取代磺酰肼和丙烯醇类化合物为原料，无催化剂，水溶剂中60~140^oC下加热反应4~16小时，反应结束后，经简单的有机溶剂萃取和旋蒸除溶剂即可得到80%以上纯度的如式（III）的3-砜基醇类化合物；所述反应过程如反应式（a）所示；

其中，R¹基团是烷基、芳香基；R²/R³是烷基、芳香基、氢。

2.根据权利要求1所述一种3-砜基醇类化合物的合成方法，其特征在于R¹是苯基、4-甲苯基、4-甲氧基苯基、4-氯苯基、4-氟苯基、4-叔丁基苯基、4-苯基苯基、4-硝基苯基、2-硝基苯基、2，4-二硝基苯基、苄基；R²、R³是氢、甲基、苯基、4-氯苯基、4-甲氧基苯基。

3.根据权利要求1所述一种3-砜基醇类化合物的合成方法，所述磺酰肼和丙烯醇类化合物用量摩尔比为1:1~6。

4.根据权利要求1所述一种3-砜基醇类化合物的合成方法，所述磺酰肼与水溶剂用量摩尔比比为1:10~1000。

5.根据权利要求1所述一种3-砜基醇类化合物的合成方法，所述萃取溶剂是乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、二氯甲烷、氯仿（三氯甲烷）、石油醚、乙醚、甲基叔丁基醚之一或几种的组合。

6.根据权利要求1所述一种3-砜基醇类化合物的合成方法，所述产物3-砜基醇类化合物的结构是III（反应式a），特征在于R¹是苯基、4-甲苯基、4-甲氧基苯基、4-氯苯基、4-氟苯基、4-叔丁基苯基、4-苯基苯基、4-硝基苯基、2-硝基苯基、2，4-二硝基苯基、苄基；R²，R³是氢、甲基、苯基、4-氯苯基、4-甲氧基苯基。