CN107698558B - 一种氮杂环硫化物的制备方法及其净化提纯方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种合成氮杂环硫化物的制备方法及净化提纯方法，其步骤包括：以N‑吡啶基吡咯或N‑吡啶基吲哚及二硫醚为底物，以二甲基亚砜为溶剂，在过渡金属铜盐催化及配体作用下，在空气环境中，经加热反应制得粗产品，然后，对粗产品进行过滤、除溶剂，获得剩余物；对剩余物采用硅胶柱层析，经洗脱液淋洗，收集流出液；合并含有产物的流出液，对合并后的流出液进行浓缩去溶剂，最后经真空干燥得到目标产物。本发明具有工艺流程简单、成本低、产率高的优点。

Description

一种氮杂环硫化物的制备方法及其净化提纯方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，尤其是一种含氮杂环硫化物的制备方法及其净化提纯方法。
背景技术
氮杂环硫化物是一类重要的有机化合物，具有良好的生物活性，例如杀虫、杀菌、除草、抗肿瘤和抗高血压等，在医药和农药等领域发挥了越来越重要的作用，并显示出良好的发展前景。
文献托拜厄斯等人(Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,11287-11291.)公开的通过钴催化N-嘧啶基吲哚与苯硫醇及二苯二硫醚反应合成氮杂环硫化物，其方法包括制备过程和净化提成过程。
一、制备过程如下：
以N-嘧啶基吲哚为底物(0.5mmol)，加入苯硫醇或二苯二硫醚(1.0mmol)，催化剂五甲基环戊二烯基羰基二碘化钴(4mol％)、氧化剂醋酸铜(1.5eq)和苯醌(1.25eq)、添加剂三氟甲碳酸铟(25mol％)，以1,4-二氧六环(1.25mL)为溶剂，在空气环境中，60℃反应5h，得到83％收率的氮杂环硫化物粗产品。
二、净化提纯过程如下：
将粗产品冷却，真空抽滤，浓缩，通过柱层色谱得到纯净的氮杂环硫化物。
上述合成方法具有合成效率高的优点，然而该方法需要一种昂贵的结构复杂的钴络合物，还需要当量的氧化剂及添加剂，故使用上述合成方法成本高，不利于工业化普及。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种氮杂环硫化物的制备方法及其净化提纯方法，该制备方法具有工艺过程简单、成本低、产率高、适宜工业化生产的优点。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种氮杂环硫化物的制备方法，其特征在于：以下述式(I)和式(II)为底物，以二甲基亚砜为溶剂，在过渡金属铜盐催化及配体作用下，在空气环境中，经加热反应24h后制得粗产品，其化学反应式如下：
其中，式(I)和式(II)的摩尔比为1:2，所述配体为2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯，
所述底物式(I)N-吡啶基吡咯、N-吡啶基吲哚、3-甲基-N-吡啶基吲哚、5-甲基-N-吡啶基吲哚、5-氯-N-吡啶基吲哚、6-氟-N-吡啶基吲哚中任意一种，
所述底物式(II)为二苯二硫醚、4,4'-二甲基二苯二硫醚、4,4'-二甲氧基二苯二硫醚、4,4'-二氯二苯二硫醚、2,2'-二氯二苯二硫醚、3,3'-二氯二苯二硫醚、4,4'-二硝基二苯二硫醚中任意一种。
进一步的，所述催化剂为CuCl、CuBr、CuI中的任意一种。
进一步的，所述式(II)的量为2～3当量。
进一步的，所述过渡金属铜盐与底物式(I)的摩尔百分比为10～20％。
进一步的，所述配体的摩尔量为底物式(I)的10～20％。
发明目的二：本发明提供了一种针对由氮杂环硫化物的制备方法制得的粗产品的净化提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：①对粗产品进行过滤、除溶剂及固体残留物，获得粗产物，②对粗产物采用硅胶柱层析，经洗脱液淋洗，收集流出液，③合并含有产物的流出液，④对合并后的流出液进行浓缩去溶剂，最后经真空干燥得到目标产物。
采用上述方案，本发明采用的底物为N-吡啶基吡咯或N-吡啶基吲哚，采用的催化剂为碘化亚铜，比起价格昂贵结构复杂的钴络合物，本发明具有成本低的优点。在反应过程中，首先，CuI与配体络合，同时与反应底物配位形成络合物中间体；再与反应中原位生成的芳硫自由基发生络合，构成反应底物、铜、配体的五元环配合物中间体，该中间体发生一个单电子转移过程得到单硫芳基化的中间产物；中间产物发生C-N键旋转并重复上一反应历程得到双硫芳基化的最终产物。本发明的反应过程不需要氧化剂和添加剂，具有工艺流程简单、成本低的优点。此外，本发明的底物适用范围广，相似结构的氮杂环都能在该条件下反应得到相应的氮杂环硫化产物，原子经济利用率高，合成体系廉价且不需要氧化剂添加剂，本发明适宜工业化普及。
具体实施方式
本发明的具体实施例如下所示。
氮杂环硫化物的制备方法，包括以下步骤：以式(I)、式(II)为底物，在底物中加入二苯二硫醚，底物与二苯二硫醚的摩尔比为1:2；二苯二硫醚的量为2～3当量；然后以二甲基亚砜为溶剂溶解，并在过渡金属铜盐如CuCl、CuBr、CuI等铜催化剂的催化下(具体实施例中以CuI为例说明)，优选的碘化亚铜与式(I)的摩尔百分比为10％～20％；以及在配体2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯的作用下,优选的2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯的摩尔百分比为10％～20％；同时于空气气氛中，经120℃加热反应24小时制得粗产品，其化学反应式如下：
其中，底物式(I)N-吡啶基吡咯、N-吡啶基吲哚、3-甲基-N-吡啶基吲哚、5-甲基-N-吡啶基吲哚、5-氯-N-吡啶基吲哚、6-氟-N-吡啶基吲哚中任意一种，底物式(II)为二苯二硫醚、4,4'-二甲基二苯二硫醚、4,4'-二甲氧基二苯二硫醚、4,4'-二氯二苯二硫醚、2,2'-二氯二苯二硫醚、3,3'-二氯二苯二硫醚、4,4'-二硝基二苯二硫醚中任意一种。
反应结束冷却后，对由上述方法制得的粗产品进行净化提纯，包括以下步骤：
对粗产品进行过滤获得滤液，用饱和食盐水洗脱溶剂，对滤液旋转蒸发除溶剂，获得剩余物；
对剩余物采用硅胶柱层析，用乙酸乙酯和石油醚配置的混合洗脱液淋洗，按实际梯度收集流出液；
经TLC检测后，合并含有产物的流出液；
对合并后的流出液通过旋转蒸发仪蒸馏浓缩去除溶剂，最后经真空干燥得到目标产物。
第一组实施例：底物为N-吡啶基吡咯和二苯二硫醚。
具体实施例1：底物为N-吡啶基吡咯和二苯二硫醚摩尔比为1:2，碘化亚铜与N-吡啶基吡咯的摩尔百分比为10％，配体为2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯，配体与N-吡啶基吡咯的摩尔百分比为10％，反应温度120℃；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-二苯硫基吡咯，产率81％。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.44(d,J＝4.5Hz,1H),7.52(t,J＝7.5Hz,1H),7.20-7.14(m,5H),7.08(t,J＝7.5Hz,2H),6.99(d,J＝7.5Hz,4H),6.89(d,J＝7.5Hz,1H),6.75(s,2H)；13CNMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)150.4,148.7,137.8,137.0,128.7,127.1,125.7,124.1,123.4,123.2,120.1。
具体实施例2：变量是碘化亚铜与底物I的摩尔百分比为20mol％；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，7.6毫克(0.04mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-二苯硫基吡咯，产率68％。
具体实施例3：变量是碘化亚铜与底物I的摩尔百分比为15mol％；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，5.7毫克(0.03mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-二苯硫基吡咯，产率73％。
具体实施例4：变量是2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯与底物I的摩尔百分比为20mol％；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,19.2毫克(0.04mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-二苯硫基吡咯，产率70％。
具体实施例5：变量是2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯与底物I的摩尔百分比为15mol％；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,14.4毫克(0.03mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-二苯硫基吡咯，产率75％。
具体实施例6：变量是二苯二硫醚的量为3当量；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，131.0毫克(0.6mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-二苯硫基吡咯，产率76％。
具体实施例7：变量是二苯二硫醚的量为2.5当量；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，109.2毫克(0.5mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-二苯硫基吡咯，产率78％。
具体实施例8：变量为反应温度100℃；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,7.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，100℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-二苯硫基吡咯，产率40％。
参照上述实施例1，实施例2-3区别于实施例1的变量为碘化亚铜的量，产率分别为68％、73％。
参照上述实施例1，实施例4-5区别于实施例1的变量为2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯的量，产率分别为70％、75％。
参照上述实施例1，实施例6-7区别于实施例1的变量为二苯二硫醚的量，产率分别为76％、78％。
参照上述实施例1，实施例8区别于实施例3的变量为反应温度，产率为40％。
第二组实施例：底物I为N-吡啶基吡咯，底物II分别为：4,4'-二甲基二苯二硫醚、4,4'-二甲氧基二苯二硫醚、4,4'-二氯二苯二硫醚、2,2'-二氯二苯二硫醚、3,3'-二氯二苯二硫醚、4,4'-二硝基二苯二硫醚。
具体实施例9：N-吡啶基吡咯与4,4'-二甲基二苯二硫醚摩尔比为1:2，碘化亚铜与N-吡啶基吡咯的摩尔百分比为10％，配体为2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯，配体与N-吡啶基吡咯的摩尔百分比为10％，反应温度120℃；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，98.6毫克(0.4mmol)4,4'-二甲基二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-(4,4’-二甲基)二苯硫基吡咯，产率65％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.47(dd,J＝5.0Hz,J＝1.5Hz,1H),7.56(td,J＝1.5Hz,J＝7.5Hz,1H),7.21(dd,J＝7.5Hz,J＝5.0Hz,1H),6.97(d,J＝8.0Hz,4H),6.94(d,J＝8.0Hz,1H),6.90(d,J＝8.0Hz,4H),6.69(s,2H),2.26(s,6H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)150.5,148.6,137.0,135.7,134.1,129.5,127.6,124.6,123.5,123.2,119.6,20.9。
具体实施例10：N-吡啶基吡咯与4,4'-二甲氧基二苯二硫醚；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，111.4毫克(0.4mmol)4,4'-二甲氧基二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-(4,4’-二甲氧基)二苯硫基吡咯，产率52％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.49(dd,J＝5.0Hz,J＝1.5Hz,1H),7.59(td,J＝1.5Hz,J＝7.5Hz,1H),7.25-7.22(m,1H),6.97-6.94(m,4H),6.92(d,J＝7.5Hz,1H),6.71-6.68(m,4H),6.60(s,2H),3.73(s,6H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)158.5,150.6,148.6,137.0,130.4,127.7,125.5,123.7,123.1,118.6,114.4,55.3。
具体实施例11：N-吡啶基吡咯与4,4'-二氯二苯二硫醚；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，114.9毫克(0.4mmol)4,4'-二氯二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-(4,4'-二氯)二苯硫基吡咯，产率97％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.44(d,J＝4.0Hz,1H),7.58(td,J＝1.5Hz,J＝7.5Hz,1H),7.23(dd,J＝5.0Hz,J＝7.5Hz,1H),7.09(t,J＝7.5Hz,2H),7.06-7.04(m,2H),6.94(t,J＝1.5Hz,2H),6.90(d,J＝7.5Hz,1H),6.87-6.85(m,2H),6.79(s,2H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)150.1,148.9,139.9,137.2,134.6,129.8,126.6,125.9,125.0,123.6,123.5,123.3,120.7。
具体实施例12：N-吡啶基吡咯与2,2'-二氯二苯二硫醚；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，114.9毫克(0.4mmol)2,2'-二氯二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到白色固体N-吡啶基-2,5-(2,2'-二氯)二苯硫基吡咯，产率69％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.38(d,J＝4.5Hz,1H),7.56(td,J＝1.5Hz,J＝7.5Hz,1H),7.19-7.16(m,3H),7.10(t,J＝7.5Hz,2H),7.02-7.00(m,3H),6.85(d,J＝7.5Hz,2H),6.82(s,2H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)149.9,148.8,137.3,137.2,130.7,129.2,128.0,127.0,126.5,123.5,123.1,122.9,121.2。
具体实施例13：N-吡啶基吡咯与3,3'-二氯二苯二硫醚；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，114.9毫克(0.4mmol)3,3'-二氯二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2,5-(3,3'-二氯)二苯硫基吡咯，产率82％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.43(d,J＝3.5Hz,1H),7.57(t,J＝7.5Hz,1H),7.23-7.21(m,1H),7.12(dd,J＝7.5Hz,J＝14.0Hz,2H),6.93(d,J＝7.5Hz,1H),6.80-6.75(m,6H),6.69(d,J＝7.5Hz,2H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)163.8,161.8,150.1,148.8,140.3,140.3,137.2,130.0,129.9,123.5,123.5,123.2,122.3,122.3,120.7,113.9,113.7,112.8,112.6。
具体实施例14：N-吡啶基吡咯与4,4'-二硝基二苯二硫醚；
将28.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吡咯，123.3毫克(0.4mmol)4,4'-二硝基二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到黄色油状液体N-吡啶基-2,5-(4,4'-二硝基)二苯硫基吡咯，产率93％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.33-8.32(m,1H),8.03-8.00(m,4H),7.64(td,J＝2.0Hz,J＝7.5Hz,1H),7.24-7.22(m,1H),7.07-7.04(m,5H),6.89(d,J＝2.0Hz,2H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)149.6,149.0,147.4,145.6,137.6,125.9,124.0,123.9,123.0,122.3,121.7。
上述第二组实施例参照具体实施例9-14，与具体实施例1相比，第二组实施例的变量为底物II，分别为4,4'-二甲基二苯二硫醚、4,4'-二甲氧基二苯二硫醚、4,4'-二氯二苯二硫醚、2,2'-二氯二苯二硫醚、3,3'-二氯二苯二硫醚、4,4'-二硝基二苯二硫醚；且具体实施例9-14的产率分别为：65％、52％、97％、69％、82％、93％。
第三组实施例：底物I分别为：N-吡啶基吲哚、3-甲基-N-吡啶基吲哚、5-甲基-N-吡啶基吲哚、5-氯-N-吡啶基吲哚、6-氟-N-吡啶基吲哚；底物II为二苯二硫醚。
具体实施例15：N-吡啶基吲哚与二苯二硫醚；
将38.8毫克(0.2mmol)N-吡啶基吲哚，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2-苯硫基吲哚，产率77％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.59(d,J＝4.0Hz,1H),8.26(d,J＝8.0Hz,1H),8.02(s,1H),7.83(t,J＝8.0Hz,1H),7.64(d,J＝8.0Hz,1H),7.50(d,J＝8.0Hz,1H),7.37(t,J＝8.0Hz,1H),7.25-7.17(m,6H),7.09(t,J＝8.0Hz,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)151.8,149.0,138.6,138.2,135.9,131.8,131.0,128.7,126.4,125.1,124.0,122.1,120.7,120.0,114.7,113.4,106.5。
具体实施例16：3-甲基-N-吡啶基吲哚与二苯二硫醚；
将41.6毫克(0.2mmol)3-甲基-N-吡啶基吲哚，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2-苯硫基-3-甲基吲哚，产率75％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.58(d,J＝4.0Hz,1H),7.73(t,J＝8.0Hz,1H),7.67(d,J＝8.0Hz,1H),7.53(d,J＝8.0Hz,1H),7.31-7.28(m,2H),7.25-7.22(m,2H),7.16-7.13(m,2H),7.07-7.04(m,1H),6.97-6.96(m,2H),2.49(s,3H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)151.0,149.0,138.2,137.6,137.2,128.9,128.3,126.3,125.4,124.4,123.7,123.0,122.1,122.0,120.7,119.3,111.6,10.0。
具体实施例17：5-甲基-N-吡啶基吲哚与二苯二硫醚；
将41.6毫克(0.2mmol)5-甲基-N-吡啶基吲哚，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2-苯硫基-5-甲基吲哚，产率89％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.59(d,J＝3.5Hz,1H),8.15(d,J＝8.0Hz,1H),8.01(s,1H),7.83(td,J＝1.5Hz,J＝8.0Hz,1H),7.50(d,J＝8.0Hz,1H),7.45(s,1H),7.22-7.19(m,6H),7.12-7.08(m,1H),2.45(s,3H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)151.8,149.0,138.5,134.2,131.9,131.7,131.3,128.7,126.2,125.6,124.9,120.5,119.6,114.4,113.2,105.8,21.3。
具体实施例18：5-氯-N-吡啶基吲哚与二苯二硫醚；
将45.6毫克(0.2mmol)5-氯-N-吡啶基吲哚，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2-苯硫基-5-氯吲哚，产率81％。1HNMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.59(s,1H),8.23(d,J＝9.0Hz,1H),7.99(s,1H),7.85(t,J＝9.0Hz,1H),7.60(d,J＝1.5Hz,1H),7.46(d,J＝9.0Hz,1H),7.30(dd,J＝1.5Hz,J＝9.0Hz,1H),7.25-7.22(m,1H),7.21-7.17(m,4H),7.11(m,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)151.5,149.1,138.7,137.8,134.3,132.8,132.3,128.9,128.0,126.5,125.4,124.4,121.0,119.4,115.0,114.4,106.2。
具体实施例19：6-氟-N-吡啶基吲哚与二苯二硫醚；
将42.4毫克(0.2mmol)6-氟-N-吡啶基吲哚，87.3毫克(0.4mmol)二苯二硫醚，3.8毫克(0.02mmol)碘化亚铜,9.6毫克(0.02mmol)2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯加入反应试管中，再加入2mL二甲基亚砜，120℃下反应24小时，反应结束后冷却，过滤，滤液旋蒸，除去溶剂，剩余物用硅胶柱层析，石油醚淋洗，TLC检测，合并含有产物的流出液，旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂，真空干燥得到淡黄色油状液体N-吡啶基-2-苯硫基-6-氟吲哚，产率50％。1H NMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm)8.60(d,J＝4.0Hz,1H),8.11(dd,J＝2.0Hz,J＝8.5Hz,1H),7.95(s,1H),7.85(td,J＝2.0Hz,J＝8.5Hz,1H),7.52(dd,J＝5.5Hz,J＝8.5Hz,1H),7.45(d,J＝8.0Hz,1H),7.23(dd,J＝5.5Hz,J＝8.5Hz,1H),7.20-7.19(m,4H),7.12-7.09(m,1H),6.99(td,J＝2.0Hz,J＝8.5Hz,1H)；13C NMR(125MHz,CDCl3)δ(ppm)161.0(d,JCF＝237.5Hz),151.7,149.0,138.7,137.9,136.0,135.9,131.6(d,JCF＝2.5Hz),,128.8,127.2,126.5,125.3,120.8,120.7(d,JCF＝10.0Hz),114.1,110.7(d,JCF＝25.0Hz),106.9,101.1,100.9。
由上述实施例15-19可知，与具体实施例1对比，其底物I为变量，底物I分别为：N-吡啶基吲哚、3-甲基-N-吡啶基吲哚、5-甲基-N-吡啶基吲哚、5-氯-N-吡啶基吲哚、6-氟-N-吡啶基吲哚；底物II均为二苯二硫醚；且实施例15-19的产率分别为：77％、75％、89％、81％、50％。
综上，当底物I为N-吡啶基吡咯，底物II为4,4'-二氯二苯二硫醚、4,4'-二硝基二苯二硫醚时，产率可达到93～97％；
当底物I为N-吡啶基吡咯，底物II为二苯二硫醚、3,3'-二氯二苯二硫醚时，产率可达到81～82％；
当底物I为N-吡啶基吡咯，底物II为4,4'-二甲基二苯二硫醚、2,2'-二氯二苯二硫醚时，产率可达到65～69％；
底物I为N-吡啶基吡咯，底物II分别为：4,4'-二甲氧基二苯二硫醚、4,4'-二氯二苯二硫醚时，产率可达到52％；
当底物I为5-甲基-N-吡啶基吲哚、5-氯-N-吡啶基吲哚，底物II为二苯二硫醚时，产率可达到81～89％；
当底物I为N-吡啶基吲哚、3-甲基-N-吡啶基吲哚，底物II为二苯二硫醚时，产率可达到75～77％；
当底物I为6-氟-N-吡啶基吲哚，底物II为二苯二硫醚时，产率可达到50％；
当底物I为N-吡啶基吡咯，底物II为二苯二硫醚，变量碘化亚铜的摩尔量为底物I的10～15％时，产率可达到73～81％；变量碘化亚铜的摩尔量为底物I的15～20％时，产率可达到68～73％；变量配体2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯的摩尔量为底物I的10～15％时，产率可达到75～81％；变量配体2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯的摩尔量为底物I的15～20％时，产率可达到70～75％；变量二苯二硫醚的量为2～2.5当量时，产率为78～81％，变量二苯二硫醚的量为2.5～3当量时，产率为76～78％；变量为反应温度100℃时，产率为40％。
本发明不局限于上述具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种氮杂环硫化物的制备方法，其特征在于：以下述式(I)和式(II)为底物，以二甲基亚砜为溶剂，在过渡金属铜盐催化及配体作用下，在空气环境中，经加热反应24h后制得粗产品，其化学反应式如下：
其中，式(I)和式(II)的摩尔比为1:2，所述配体为2-二环己基磷-2,4,6-三异丙基联苯，
所述底物式(I)N-吡啶基吡咯、N-吡啶基吲哚、3-甲基-N-吡啶基吲哚、5-甲基-N-吡啶基吲哚、5-氯-N-吡啶基吲哚、6-氟-N-吡啶基吲哚中任意一种，
所述底物式(II)为二苯二硫醚、4,4'-二甲基二苯二硫醚、4,4'-二甲氧基二苯二硫醚、4,4'-二氯二苯二硫醚、2,2'-二氯二苯二硫醚、3,3'-二氯二苯二硫醚、4,4'-二硝基二苯二硫醚中任意一种。
2.根据权利要求1所述的氮杂环硫化物的制备方法，其特征在于：所述催化剂为CuCl、CuBr、CuI中的任意一种。
3.根据权利要求1或2所述的氮杂环硫化物的制备方法，其特征在于：所述式(II)的量为2～3当量。
4.根据权利要求1或2所述的氮杂环硫化物的制备方法，其特征在于：所述过渡金属铜盐与底物式(I)的摩尔百分比为10～20％。
5.根据权利要求3所述的氮杂环硫化物的制备方法，其特征在于：所述过渡金属铜盐与底物式(I)的摩尔百分比为10～20％。
6.根据权利要求1或2所述的氮杂环硫化物的制备方法，其特征在于：所述配体的摩尔量为底物式(I)的10～20％。
7.根据权利要求3所述的氮杂环硫化物的制备方法，其特征在于：所述配体的摩尔量为底物式(I)的10～20％。
8.根据权利要求4所述的氮杂环硫化物的制备方法，其特征在于：所述配体的摩尔量为底物式(I)的10～20％。
9.根据权利要求5所述的氮杂环硫化物的制备方法，其特征在于：所述配体的摩尔量为底物式(I)的10～20％。
10.一种针对由权利要求1所述的氮杂环硫化物的制备方法制得的粗产品的净化提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：①对粗产品进行过滤、除溶剂及固体残留物，获得粗产物，②对粗产物采用硅胶柱层析，经洗脱液淋洗，收集流出液，③合并含有产物的流出液，④对合并后的流出液进行浓缩去溶剂，最后经真空干燥得到目标产物。
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