CN109776489B - 铜催化苯丙炔胺硫环化合成1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法 - Google Patents

铜催化苯丙炔胺硫环化合成1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铜催化炔丙胺硫环化合成1,2‑二硫‑3‑硫酮衍生物的方法,以N,N‑二甲基‑3‑苯基丙‑2‑炔‑1‑胺为底物,通过在底物中加入氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜作为催化剂,磷酸钾、碳酸氢钠或醋酸钠作为碱,单质硫作为硫源在溶剂中,于100‑120℃下,搅拌反应12小时。本发明使用单质硫作为硫源,具有原料简单易得,反应操作简单、条件相对温和、底物普适性广、产率较高、官能团兼容性良好的优点。

Description

铜催化苯丙炔胺硫环化合成1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法
技术领域
本发明涉及化学领域,确切的是1,2-二硫-3-硫酮衍生物的制备方法。
背景技术
1,2-二硫-3-硫酮是多种药物的重要结构单元,具有显著的生物和医药性质,包括化疗、抗氧化和辐射防护作用。例如,奥替普拉(Oltipraz)具有抗HIV活性(参见Biochem.Biophys.Res.Comm.1996,221,548),罗丹宁能抑制肿瘤细胞增殖(CN103012394A),S-丹参素对男性不育有一定的治疗效果(CN 102417501A),茴三硫ADT被用作利胆药(Rev.Suisse Praxis Med.1979,68,1063)。
传统上,1,2-二硫-3-硫酮是通过末端炔与CS2和S8在-78℃下多步反应得到(Tetrahedron Lett.2014,55,5283)。或者经过β-酮酯或酮与特定硫化试剂如P2S5、CS2或Lawesson试剂经多步反应获得(Tetrahedron Lett.1993,34,3703.和J.Org.Chem.2002,67,6461)。这些反应存在反应条件较苛刻,环境不友好等缺点。2016年,Singh和他的同事报道了一种由三氯化铟催化α-烯丙基二硫酯与元素硫高效合成1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法(J.Org.Chem.2016,81,11594),但该反应所用的原料α-烯丙基二硫酯难于制备。最近,我们小组还开发了铜催化的三氟丙炔硫代环化,通过C-F键的断裂合成1,2-二硫-3-硫酮。但是通过C-N键的断裂合成1,2-二硫-3-硫酮并没有任何报道。
众所周知,叔胺是简单易得的起始试剂,用于合成很多含氮的化合物。与C-H键相比,C-N键离解能更高,C-N键活化更加困难。因此,C-N键活化在合成化学中引起了很多关注。目前,简单的叔胺通常用作氮源,通过C-N键断裂构建复杂的含氮分子。例如,Huang和同事分别在2011年和2017年报道了Cu催化的唑类C-H胺化(Org.Lett.2011,13,522)和钯催化的炔烃的氢化羰基化反应(Org.Lett.2017,19,6260),都是通过叔胺的C-N键活化来实现。然而,与氮源的广泛使用相比,叔胺较少用作碳源。在此基础上,发展通过叔胺的C-N键活化,把叔胺结构中的含碳部分构建成新的分子的方法显得尤为重要。
发明内容
针对现阶段存在的不足,本发明目的是提供了一种技术工艺过程简单、产率高、污染少、环保安全的铜催化的炔丙胺硫环化制备1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种1,2-二硫-3-硫酮衍生物的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:以式(1)为底物,在底物中加入催化剂,磷酸钾、碳酸氢钠或醋酸钠作为碱,硫粉作为唯一硫源在溶剂中,于100℃-120℃下,搅拌反应12小时,其化学反应式如下:
Figure GDA0002807883310000021
所述R为苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、4-乙基苯基、4-叔丁基苯基、4-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、2-苯并噻喃基、3-氟苯基、3-氯苯基,3-溴苯基、4-三氟甲基苯基、4-苯基苯基、2-萘基、3-吡啶基、2-噻吩基中的一种。
本发明采用的制备方法,通过铜催化炔丙胺硫环化反应,提供了一种新型的1,2-二硫-3-硫酮衍生物合成方法,在常压进行搅拌即可,工艺过程简单,无需使用特殊仪器或方式,非常适合本领域人员操作,具有操作简便、产物易得等优点
本发明的进一步设置,所述催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜。
本发明的进一步设置,所述催化剂与底物的摩尔百分比为5%。
本发明的进一步设置,所述溶剂为N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
本发明的进一步设置,所述硫单质的量为1.2-1.5当量。
本发明机理如下:首先,底物炔丙基胺进行铜催化的氧化脱氢,得到亚胺中间体A。S8可在碱性条件下发生解离反应,生成-SH和S2-,S2-可以进一步与S8反应生成含有-S-S-的多硫化物。然后-S-S-的亲核加成到A的三键和质子化得到环化中间体B,其在铜的作用下,进一步发生脱氢氧化,产生中间体C。中间体C水解生成D和仲胺。最后,生成的-SH与D发生亲核取代和消除反应,得到硫化产物2。反应机理化学反应式如下:
Figure GDA0002807883310000022
本发明方法以铜催化含有多官能团的炔丙基胺反应保留主要碳片段,提供了一种新的C-N键活化参与反应的方法;且以无臭、稳定、廉价的单质硫作为硫源,相比CS2或Lawesson试剂等硫源更加环保廉价;且可以直接合成目标产物,无需分离中间产物,只需在常压下搅拌反应既可获得目标物,产率最高可达到88%,大大简化了工艺工程,降低了能量消耗,具有高产率的优点;且反应过程中废弃溶液较少,也未排放出其它污染气体和液体,因此本发明减少了废弃溶液的排放,具有保护环境和保障操作人员健康的优点;此外,可以制备一系列5-苯基取代的1,2-二硫-3-硫酮衍生物,该方法具有较强的底物普适性。如此本发明补充了现阶段制备5位取代的1,2-二硫醇-3-硫酮衍生物方法的空白,促进了多取代1,2-二硫-3-硫酮衍生物的发展,为开发含1,2-二硫-3-硫酮衍生物药物提供有力的保障。本发明采用简单易得的苯丙炔胺为原料,以无臭、稳定、廉价的无机硫为硫源,在少量铜盐催化下,通过C-N键的断裂和分子内硫环化反应,高产率地制备了1,2-二硫-3-硫酮衍生物。该方法通过C-N键的断裂,解离出小的二甲胺分子,把苯丙炔胺中的含碳部分有效地构建到目标分子中,具有反应简单、绿色环保、基团兼容性强、产率高和原子经济性高的优点。
具体实施方式
本发明公开一种铜催化炔丙胺硫环化制备1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法。包括以下步骤:以式(1)为底物,在底物中加入氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜为催化剂,磷酸钾、碳酸氢钠或醋酸钠作为碱,在溶剂N,N-二乙基甲酰胺中,其中溶剂还可以是N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮,于100℃-120℃下,搅拌反应12小时,其化学反应式如下:
Figure GDA0002807883310000031
所述R为苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、4-乙基苯基、4-叔丁基苯基、4-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、2-苯并噻喃基、3-氟苯基、3-氯苯基,3-溴苯基、4-三氟甲基苯基、4-苯基苯基、2-萘基、3-吡啶基、2-噻吩基中的一种。
反应结束,经冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物。剩余物通过硅胶柱用石油醚和乙酸乙酯按体积比为50:1配制的洗脱液进行淋洗,按实际梯度收集流出液,经TLC检测,合并含有目标产物的流出液,对合并后的流出液用旋转蒸发仪蒸馏去除溶剂,最后经真空干燥得到目标产物。
具体实施例一:将31.8毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮37.0毫克,产率88%。m.p.124-126℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.66-7.64(m,2H),7.58-7.54(m,1H),7.50-7.47(m,2H),7.44(s,1H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.7,173.0,136.1,132.3,131.8,129.7,127.0;GC-MS(EI,70eV)m/z(%):209.40(73.22),144.65(100),101.80(35.32),76.85(12.18)。
具体实施例二:将47.0毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-(对甲苯基)丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(对甲苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮40.3毫克,产率90%。m.p.117-119℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.54(d,J=8.4Hz,2H),7.42(s,1H),7.28(d,J=8.0Hz,2H),2.41(s,3H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.5,173.3,143.2,135.5,130.4,129.0,126.9,21.7;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):223.40(100),209.40(23.60),158.60(88.76),144.65(31.59).。
具体实施例三:将47.0毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-(间甲苯基)丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色油状液体5-(间甲苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮37.0毫克,产率88%。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.46-7.44(m,2H),7.42(s,1H),7.37-7.35(m,2H),2.42(s,3H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.6,173.3,139.7,135.9,133.1,131.7,129.6,127.6,124.2,21.5;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):223.45(100),190.50(6.79),158.65(89.92),134.70(7.57).。
具体实施例四:将47.0毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-(邻甲苯基)丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(邻甲苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮15.2毫克,产率34%。m.p.123-125℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.43-7.39(m,2H),7.33-7.27(m,2H),7.13(s,1H),2.43(s,3H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ216.1,173.2,139.5,136.3,131.6,131.2,130.9,129.4,126.6,20.6;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):224.35(100),190.55(18.35),158.65(37.00),127.75(15.18).。
具体实施例五:将49.8毫克(0.2mmol)3-(4-乙基苯基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(4-乙基苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮41.9毫克,产率88%。m.p.115-116℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.57(d,J=8.4Hz,2H),7.43(s,1H),7.31(d,J=8.4Hz,2H),2.71(q,J=7.8Hz,2H),1.27(t,J=7.8Hz,3H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.6,173.3,149.4,135.5,129.2,127.0,29.0,15.2;GC-MS(EI70ev)m/z(%):237.40(100),208.45(16.85),172.55(61.37),144.65(15.40).。
具体实施例六:将55.4毫克(0.2mmol)3-(4-(叔丁基)苯基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(4-(叔丁基)苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮45.8毫克,产率86%。m.p.112-114℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.60(d,J=8.4Hz,2H),7.50(d,J=8.8Hz,2H),7.45(s,1H),1.35(s,9H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.6,173.3,156.3,135.6,129.0,126.9,126.8,35.3,31.2;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):265.40(100),250.40(53.78),200.55(19.86),170.60(8.36).。
具体实施例七:将50.2毫克(0.2mmol)3-(4-甲氧基苯基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(4-甲氧基苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮31.2毫克,产率65%。m.p.109-111℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.63-7.59(m,2H),7.38(s,1H),6.99-6.95(m,2H),3.87(s,3H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.2,173.1,163.1,134.7,128.7,124.3,115.1,55.7;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):239.40(100),206.50(6.13),174.60(55.65),131.75(27.56).。
具体实施例八:将50.2毫克(0.2mmol)3-(3-甲氧基苯基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(3-甲氧基苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮40.3毫克,产率84%。m.p.113-115℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.40-7.35(m,2H),7.21(d,J=8.0Hz,1H),7.11-7.10(m,1H),7.08-7.06(m,1H),3.84(s,3H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.5,172.8,160.3,136.1,132.8,130.8,119.3,117.8,112.4,55.6;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):239.40(100),206.50(8.15),174.55(56.39),131.70(19.75).。
具体实施例九:将64.2毫克(0.2mmol)3-(4,4-二甲基-6-基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(4,4-二甲基-6-基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮49.6毫克,产率80%。m.p.128-130℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.61(d,J=2.0Hz,1H),7.42(s,1H),7.31-7.29(m,1H),7.16(d,J=8.4Hz,1H),3.09-3.06(m,2H),1.98-1.95(m,2H),1.35(s,6H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.1,173.4,143.3,139.2,134.9,127.7,127.4,124.7,124.2,36.8,33.3,29.9,23.4.;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):309.20(100),294.20(23.75),244.40(46.67),220.45(7.44);HRMS(ESI)Calcd forC15H11OS3 +([M+H]+)311.0051,found 311.0053.。
具体实施例十:将47.8毫克(0.2mmol)3-(3-氟苯基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(3-氟苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮29.6毫克,产率65%。m.p.126-128℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.52-7.45(m,2H),7.41(s,1H),7.38-7.35(m,1H),7.29-7.26(m,1H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.6,170.9,163.1(d,JC-F=248.8Hz),136.56,133.6,131.5,122.8,119.1(d,JC-F=21.3Hz),114.1(d,JC-F=23.8Hz);GC-MS(EI 70ev)m/z(%):227.40(100),162.55(86.67),119.75(39.25),94.80(9.53).。
具体实施例十一:将51.0毫克(0.2mmol)3-(3-氯苯基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到黑色固体5-(3-氯苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮20.4毫克,产率42%。m.p.106-108℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.63(s,1H),7.55-7.52(m,2H),7.45-7.41(m,1H),7.40(s,1H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.6,170.7,136.6,135.9,133.4,132.1,131.0,127.0,125.1;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):243.35(100),180.50(26.50),135.70(22.01),100.80(13.06).。
具体实施例十二:将60.0毫克(0.2mmol)3-(3-溴苯基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(3-溴苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮27.2毫克,产率47%。m.p.123-125℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.79(s,1H),7.69-7.67(m,1H),7.60-7.58(m,1H),7.39-7.35(m,2H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.6,170.6,136.6,135.0,133.7,131.2,129.9,125.6,123.8;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):289.20(100),243.35(15.47),224.20(68.15),143.65(17.62).。
具体实施例十三:将57.8毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-(4-(三氟甲基)苯基)丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(4-(三氟甲基)苯基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮31.1毫克,产率56%。m.p.109-111℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.80-7.75(m,4H),7.44(s,1H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.7,170.3,137.1,135.1,133.8(q,JC-F=32.5Hz),127.5,126.8,123.6(q,JC-F=271.3Hz);GC-MS(EI 70ev)m/z(%):277.20(100),258.20(4.36),212.35(76.20),169.45(6.90).。
具体实施例十四:将59.4毫克(0.2mmol)3-([1,1'-联苯]-4-基)-N,N-二甲基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-([1,1'-联苯]-4-基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮40.0毫克,产率70%。m.p.119-122℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.75-7.70(m,4H),7.64-7.62(m,2H),7.51-7.47(m,3H);7.44-7.41(m,1H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.6,172.6,145.2,139.5,135.8,130.6,129.2,128.6,128.3,127.5,127.2;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):285.30(100),252.35(8.70),220.45(71.56),206.50(10.21).。
具体实施例十五:将54.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-(萘-2-基)丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(萘-2-基)-3H-1,2-二硫-3-硫酮33.8毫克,产率65%。m.p.110-113℃.1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.57(d,J=1.5Hz,1H),7.29(s,1H),6.91(d,J=3.5Hz,1H),6.54-6.53(m,1H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ214.3,159.9,146.5,146.3,133.1,113.3,113.2.LRMS(EI 70ev)m/z(%):200(M+,100),135(93),82(22),69(28).。
具体实施例十六:将44.4毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-(吡啶-3-基)丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为5:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-(吡啶-3-基)-3H--1,2-二硫-3-硫酮23.2毫克,产率55%。m.p.150-152℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.93(d,J=2.4Hz,1H),8.79-8.77(m,1H),7.97-7.94(m,1H),7.47-7.44(m,1H),7.43(s,1H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ215.6,168.7,152.9,147.5,136.8,134.1,128.1,124.2;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):210.30(79.82),167.55(2.43),145.60(100),121.65(9.91).。
具体实施例十七:将45.4毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-(噻吩-2-基)丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基3H-1,2-二硫-3-硫酮23.3毫克,产率54%。m.p.127-129℃;1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.60-7.58(m,1H),7.55-7.54(m,1H),7.33(s,1H),7.16-7.14(m,1H);13C{1H}NMR(125MHz,CDCl3)δ214.7,165.2,134.8,134.1,131.1,129.3,129.2;GC-MS(EI 70ev)m/z(%):215.35(100),150.55(89.46),126.65(12.84),107.75(69.81).。
具体实施例十八:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.4毫克溴化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,23.8毫克醋酸钠,加入2mL溶剂N-甲基吡咯烷酮中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮24.4毫克,产率58%。
具体实施例十九:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.9毫克碘化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,23.8毫克醋酸钠,加入2mL溶剂N-甲基吡咯烷酮中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮23.1毫克,产率55%。
具体实施例二十:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.2毫克醋酸亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,23.8毫克醋酸钠,加入2mL溶剂N-甲基吡咯烷酮中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮17.6毫克,产率42%。
具体实施例二十一:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.4毫克氧化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,23.8毫克醋酸钠,加入2mL溶剂N-甲基吡咯烷酮中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮14.7毫克,产率35%。
具体实施例二十二:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,33.6毫克碳酸氢钠,加入2mL溶剂N-甲基吡咯烷酮中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮26.5毫克,产率63%。
具体实施例二十三:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,39.2毫克醋酸钾,加入2mL溶剂N-甲基吡咯烷酮中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮27.3毫克,产率65%。
具体实施例二十四:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,23.2毫克氟化钾,加入2mL溶剂N-甲基吡咯烷酮中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮27.7毫克,产率66%。
具体实施例二十五:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二甲基乙酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮24.4毫克,产率58%。
具体实施例二十六:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂二甲基亚砜中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮25.6毫克,产率61%。
具体实施例二十七:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),76.9毫克(0.3mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂甲苯中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮3.8毫克,产率<10%。
具体实施例二十八:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),61.4毫克(0.24mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在100℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮26.0毫克,产率62%。
具体实施例二十九:将44.2毫克(0.2mmol)N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺,1.0毫克氯化亚铜(5mmol%),61.4毫克(0.24mmol)S8,84.8毫克磷酸钾,加入2mL溶剂N,N-二乙基甲酰胺中。在120℃下反应12小时,反应结束后冷却,对反应液过滤获得滤液;用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,反萃一次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,对滤液进行旋蒸,除去溶剂获得剩余物,剩余物用硅胶柱层析,用石油醚和乙酸乙酯体积比为50:1的混合溶液淋洗,按实际梯度收集流出液,TLC检测,合并含有产物的流出液,旋转蒸发仪蒸馏除去溶剂,真空干燥得到红色固体5-苯基-3H-1,2-二硫-3-硫酮28.6毫克,产率68%。
本发明实施例以N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺为底物与1.2-1.5当量硫单质反应,氯化亚铜的摩尔范围为5%~10%,碱为磷酸钾,溶剂以N,N-二乙基甲酰胺为基础。其中实施例一至十四以不同取代苯基为变量。值得注意的是,苯基上强吸电性的取代基也能很好的使用了本发明方法;实施例十五至十七以取代基R为萘基和杂环基为变量;实施例十八至二十一以催化剂铜盐为变量;实施例二十二至二十四以碱为变量;实施例二十五至二十七以溶剂为变量;实施例二十八以温度为变量;实施例二十九以硫单质的量为变量。
本发明无需通过分离中间产物,可以通过简单原料直接合成得到目标产物,简化工艺过程,耗能低,减少废弃溶液排放,减少对环境污染,产率最高达到90%;上述实施例通过选用含有不同取代基的N,N-二甲基-3-苯基丙-2-炔-1-胺与硫单质反应,可以制备一系列1,2-二硫-3-硫酮衍生物,该方法具有一定的底物普适应性和操作简易性。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 (5)

1.一种铜催化炔丙胺硫环化合成1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法,其特征在于:包括以下步骤:以式(1)为底物,通过在底物中加入催化剂,催化剂为氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜,磷酸钾、碳酸氢钠或醋酸钠作为碱,硫单质作为硫源,在溶剂中,于100-120℃下,搅拌反应12小时,其化学反应式如下:
Figure FDA0002807883300000011
所述R为苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、4-乙基苯基、4-叔丁基苯基、4-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、2-苯并噻喃基、3-氟苯基、3-氯苯基,3-溴苯基、4-三氟甲基苯基、4-苯基苯基、2-萘基、3-吡啶基、2-噻吩基中的一种。
2.根据权利要求1所述的铜催化炔丙胺硫环化合成1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法,其特征在于:所述催化剂与底物的摩尔百分比为5%。
3.根据权利要求1所述的铜催化炔丙胺硫环化合成1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法,其特征在于:所述溶剂为N,N-二乙基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
4.根据权利要求1所述的铜催化炔丙胺硫环化合成1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法,其特征在于:所述硫单质的量为1.2-1.5当量。
5.根据权利要求1所述的铜催化炔丙胺硫环化合成1,2-二硫-3-硫酮衍生物的方法,其特征在于:对反应液进行过滤得到滤液,并用饱和氯化钠溶液将滤液萃取两次,分离所得有机相用无水硫酸钠进行干燥后,进行再次过滤,并将滤液用旋转蒸发仪除去溶剂获得剩余物,通过硅胶柱对剩余物进行柱层分离,经洗脱液进行淋洗,收集含有目标产物的流出液,合并流出液并经过真空浓缩除去溶剂获得目标产物。
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