CN107382956B - 一种合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的方法 - Google Patents

一种合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的方法 Download PDF

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    • C07D327/02—Heterocyclic compounds containing rings having oxygen and sulfur atoms as the only ring hetero atoms one oxygen atom and one sulfur atom
    • C07D327/04—Five-membered rings

Abstract

本发明公开了一种合成2,2‑二氟‑1,3‑苯并噁硫代化合物的方法，其是以三氟甲硫基铜为反应试剂，以邻溴苯酚衍生物为反应底物，在溶剂中加入碱后经加热反应得到2,2‑二氟‑1,3‑苯并噁硫代化合物。本发明合成方法具有产率高、原料易得，操作简便，官能团普适性好等优点，具有良好的工业应用前景。

Description

一种合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的方法
技术领域
本发明属于有机氟化学合成领域，具体涉及一种合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的方法。
背景技术
往有机分子中引入含氟基团，常会引起分子的理化性质发生显著变化。有机氟化合物已被广泛地应用于医药、农药及其材料等领域。其中二氟亚甲基由于可以作为羰基或醚基的生物电子等排体，因此，合成含二氟亚甲基的化合物具有重要的意义。许多的生物活性分子含二氟亚甲基，如咯菌酯（Fludioxonil）是一种新颖广谱、非内吸吡咯类杀菌剂，用于保护谷物，吉西他滨（Gemzar）是一种破坏细胞复制的二氟核苷类抗代谢物抗癌药。目前，合成含二氟亚甲基的杂环化合物的方法存在步骤繁琐，原料不易得，条件苛刻等缺点。本发明利用一些简单易得的原料，以及自行研制的三氟甲硫基铜试剂，一步合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物，其有望在医药、农药以及先进材料上得到应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的方法，其具有产率高、原料易得，操作简便，官能团普适性好等优点，具有良好的工业应用前景。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的方法，其以三氟甲硫基铜为反应试剂，以邻溴苯酚衍生物为反应底物，在溶剂中加入碱后经加热反应得到所述2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物；
其反应流程为：；
其具体反应步骤为：在氮气气氛中，向带有磁力搅拌装置的容器中加入三氟甲硫基铜、邻溴苯酚衍生物、碱以及溶剂，混合均匀后关好塞子，将其加热至100℃，搅拌反应16h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂，得到的粗产物以正戊烷和乙醚为洗脱剂，经硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物。
其中，三氟甲硫基铜、邻溴苯酚衍生物、碱以及溶剂的摩尔比为0.06-0.36:0.05-0.3:0-0.34:19-84；优选的，三氟甲硫基铜、邻溴苯酚衍生物、碱以及溶剂的摩尔比为0.36:0.30:0.34:84。
所述三氟甲硫基铜为CuSCF3或(bpy)CuSCF3。
所述碱为氟化钾、氟化钠、氟化铯、氢氧化钠、叔丁醇钠、碳酸钾中的任意一种。
所述溶剂为乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种。
所述邻溴苯酚衍生物的结构通式为：，其具体为下述式1-式22中的任意一种：
。
所得2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的结构通式为：，其具体为下述式1-式22中的任意一种：
。
本发明的有益效果在于：
本发明以廉价易得的邻溴苯酚衍生物、氟化钾等为原料，一步合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物，其反应条件温和，操作简便，具有较高的产率，且官能团的适应性良好，具有很好的工业应用前景。
附图说明
图1为实施例4制得的2,2-二氟-7-溴-1,3-萘并噁硫单晶结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
实施例1
在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2-溴苯酚，0.36mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃密闭体系中搅拌反应16h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-1,3-苯并噁硫（产率57%）。1H NMR (400MHz, CDCl3) δ 7.24 (d, J = 5.7 Hz, 1H), 7.21 (d, J = 7.9 Hz, 1H), 7.15 (d, J= 7.6 Hz, 1H), 7.10 (d, J = 8.1 Hz, 1H). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -30.7 (s,2F). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 149.4 (s), 138.8 (t, J = 285.1 Hz), 126.7 (s),124.4 (s), 122.3 (s), 121.6 (s), 111.2 (s). GC-MS m/z 174 (M+)。
实施例2
在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2-溴-4-苯基苯酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷和乙醚（10:1，v/v）为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-苯基-1,3-苯并噁硫（产率77%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.55 (d, J = 6.3 Hz, 2H), 7.51– 7.44 (m, 3H), 7.41 (dd, J = 11.2, 7.3 Hz, 2H), 7.16 (d, J = 8.4 Hz, 1H). 19FNMR (376 MHz, CDCl3) δ -30.5 (s, 2F). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 148.9 (t, J =1.3 Hz), 139. (s), 139.0 (t, J = 285.6 Hz), 138.3 (s), 129.0 (s), 127.7 (s),127.0 (s), 125.7 (s), 123.0 (s), 120.3 (t, J = 1.4 Hz), 111.3 (s). GC-MS m/z251 (M+)。
实施例3
在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 1-溴-2-萘酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷和乙醚（10:1，v/v）为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-1,3-萘并噁硫（产率59%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.89 (d, J = 8.2 Hz, 1H), 7.74 (d, J =8.9 Hz, 1H), 7.62 – 7.54 (m, 1H), 7.49 (dd, J = 12.8, 8.1 Hz, 2H), 7.32 (d, J= 8.9 Hz, 1H). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -28.7 (s, 2F). 13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 146.2 (t, J = 1.1 Hz), 139.7 (t, J = 286.2 Hz), 130.6 (s), 129.0(s), 127.6 (s), 127.5 (s), 127.2 (t, J = 1.0 Hz), 125.4 (s), 123.9 (s), 116.3(s), 111.6 (s). GC-MS m/z 225 (M+)。
实施例4
在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 1,6-二溴-2-萘酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷和乙醚（10:1，v/v）为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-7-溴-1,3-萘并噁硫（产率85%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.00 (s, 1H), 7.72 – 7.49 (m,2H), 7.29 (dd, J = 8.8, 4.4 Hz, 2H). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -28.4 (s, 2F).13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 146.4 (t, J = 1.1 Hz), 139.5 (t, J = 287.1 Hz),131.6 (s), 130.9 (s), 130.9 (s), 126.5 (s), 125.6 (t, J = 1.0 Hz), 125.4 (s),119.2 (s), 116.3 7(s), 112.6 (s). GC-MS m/z 302 (M+)。
实施例5
在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 3-溴-5-氯水杨醛，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷和乙醚（10:1，v/v）为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-氯-1,3-苯并噁硫-7-甲醛（产率99%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 10.23 (s, 1H), 7.83 (s,1H), 7.61 (s, 1H). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -29.6 (s, 2F). 13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 185.2 (s), 149.4 (t, J = 1.4 Hz), 139.3 (t, J = 290.0 Hz), 129.3 (t,J = 1.6 Hz), 128.0 (s), 126.3 (s), 121.3 (s), 117.3 (s). GC-MS m/z 237 (M+)。
实施例6
在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 3,5-二溴水杨醛，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷和乙醚（10:1，v/v）为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-溴-1,3-苯并噁硫-7-甲醛（产率99%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 10.23 (s, 1H), 7.83 (s,1H), 7.61 (s, 1H). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -29.6 (s, 2F). 13C NMR (101 MHz,CDCl3) δ 185.2 (s), 149.4 (t, J = 1.4 Hz), 139.3 (t, J = 290.0 Hz), 129.3 (t,J = 1.6 Hz), 128.0 (s), 126.3 (s), 121.3 (s), 117.3 (s). GC-MS m/z 280 (M+)。
实施例7
在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 3-溴-4-羟基氰苯，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷和乙醚（10:1，v/v）为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-氰基-1,3-苯并噁硫（产率85%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.54 (d, J = 11.5 Hz, 2H),7.18 (d, J = 8.3 Hz, 1H). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -29.8 (s, 2F). 13C NMR(101 MHz, CDCl3) δ 151.9 (s), 138.6 (t, J = 288.7 Hz), 131.5 (s), 125.3 (s),124.5 (s), 117.5 (s), 111.9 (s), 108.8 (s). GC-MS m/z 199 (M+)。
实施例8
在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2-溴-3-羟基苯甲醛，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷和乙醚（10:1，v/v）为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-1，3-苯并噁硫-4-甲醛（产率64%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 10.09 (s, 1H), 7.66 (d, J =7.5 Hz, 1H), 7.43 (t, J = 7.4 Hz, 1H), 7.33 (d, J = 7.5 Hz, 1H). 19F NMR (376MHz, CDCl3) δ -31.4 (s, 2F). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 190.1 (s), 150.7 (t, J= 1.4 Hz), 139.9 (t, J = 287.3 Hz), 129.8 (s), 1281 (s), 126.8 (s), 123.3(s), 115.8 (s). GC-MS m/z 202 (M+)。
实施例9
在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2-溴-6-甲氧基-苯酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷和乙醚（10:1，v/v）为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-6-甲氧基-1.3-苯并噁硫（产率99%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.05 (t, J = 8.1 Hz,1H), 6.80 (t, J = 9.1 Hz, 2H), 3.90 (s, 3H). 19F NMR (376 MHz, CDCl3) δ -30.0(s, 2F). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 144.9 (s), 139.1 (t, J = 286.2 Hz), 138.1(s), 124.8 (s), 123.2 (s), 113.5 (s), 110.3 (s), 56.3 (s). GC-MS m/z 204 (M+)。
实施例10
在空气中，在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2,4-二溴苯酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷和乙醚（10:1，v/v）为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-溴-1,3-苯并噁硫（产率99%）。1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.39 (d, J = 1.7 Hz,1H), 7.33 (dd, J = 8.6, 1.5 Hz, 1H), 6.97 (d, J = 8.6 Hz, 1H). 19F NMR (376MHz, CDCl3) δ -30.2 (s, 2F). 13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 148.4 (s), 138.7 (t, J= 286.8 Hz), 129.7 (s), 124.4 (s), 124.3 (s), 116.5 (s), 112.5 (s). GC-MS m/z254 (M+)。
实施例11
在空气中，在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2,4-二溴苯酚，0.36 mmol铜试剂（CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷和乙醚（10:1，v/v）为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-溴-1,3-苯并噁硫（产率85%）。
实施例12
在空气中，在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2,4-二溴苯酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL N,N-二甲基甲酰胺，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-溴-1,3-苯并噁硫（产率55%）。
实施例13
在空气中，在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2,4-二溴苯酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化钾及2.5mL二甲基亚砜，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-溴-1,3-苯并噁硫（产率70%）。
实施例14
在空气中，在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2,4-二溴苯酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol氟化铯及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-溴-1,3-苯并噁硫（产率87%）。
实施例15
在空气中，在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2,4-二溴苯酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol叔丁醇钠及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-溴-1,3-苯并噁硫（产率68%）。
实施例16
在空气中，在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2,4-二溴苯酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3），0.339 mmol碳酸钠及2.5mL乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16 h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-溴-1,3-苯并噁硫（产率69%）。
实施例17
在空气中，在一个25 mL反应管中放入聚四氟乙烯磁石一粒，加入0.30 mmol 2,4-二溴苯酚，0.36 mmol铜试剂（(bpy)CuSCF3）及2.5ml乙腈，100℃在密闭体系中搅拌反应16h后，用正戊烷萃取三次，合并有机相，加水洗涤后旋蒸除去有机溶剂；得到的粗产物以正戊烷为洗脱剂，通过硅胶柱层析分离得到2,2-二氟-5-溴-1,3-苯并噁硫（产率63%）。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (4)

1.一种合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的方法，其特征在于：以三氟甲硫基铜为反应试剂，以邻溴苯酚衍生物为反应底物，在溶剂中加入碱或不加入碱后经加热反应制得所述2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物；
所述的三氟甲硫基铜为CuSCF3或(bpy)CuSCF3；
所述的碱为氟化钾、氟化钠、氟化铯、叔丁醇钠、碳酸钾中的任意一种；
所述的溶剂为乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜中的任意一种；
所述邻溴苯酚衍生物的结构通式为：，其具体为下述式1-式22中的任意一种：
；
所得2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的结构通式为：，其具体为下述式1-式22中的任意一种：
。
2.根据权利要求1所述的合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的方法，其特征在于：所用三氟甲硫基铜、邻溴苯酚衍生物、碱以及溶剂的摩尔比为0.06-0.36:0.05-0.3:0-0.34:19-84。
3.根据权利要求1所述的合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的方法，其特征在于：所用三氟甲硫基铜、邻溴苯酚衍生物、碱以及溶剂的摩尔比为0.36:0.3:0.34:84。
4.根据权利要求1所述的合成2,2-二氟-1,3-苯并噁硫代化合物的方法，其特征在于：所述加热反应的温度为100℃，反应时间为16h。
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