一种锡催化制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化
合物的方法
技术领域
本发明属于化工中间体制备技术领域,具体涉及一种锡催化制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法。
背景技术
2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物是一类重要的有机合成中间体,在材料工业领域具有广泛而且重要的应用。2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物具有良好的工程学特性,用于制造有机玻璃、涂料、润滑油添加剂、塑料、粘合剂、树脂、木材浸润剂、电机线圈浸透剂、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、印染助剂和绝缘灌注材料等。已报道的2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物制备方法主要是通过过渡金属催化,经过多步的偶联、缩合、消除得到,存在反应步骤多、反应效率低和反应应用范围不广泛等缺点。本方法通过采用价格低廉的溴化锡作为催化剂,实现2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的高效的制备。具有催化高效、成本低廉、操作简单、产率优良,基本无需后处理等优点。在相关的药物中间体合成工业领域具有重要的应用前景。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明目的在于在提供一种制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法。
本发明通过以下技术方案加以实现:
所述的一种锡催化制备式(Ⅳ)所示的2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法,其特征在于制备方法为:式(Ⅰ)所示的苯甲醛类化合物、式(Ⅱ)所示的3-醛基丙酸甲酯和式(Ⅲ)所示的苯亚磺酸类化合物在芳烃为溶剂的反应介质中,在过渡金属盐酸盐为催化剂,在单斜硫(S8)的促进下充分反应,制得反应物,所述反应物通过后处理制得2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物;所述过渡金属盐酸盐催化剂为5mol%当量的溴化锡,所述醇溶剂为甲苯,
反应式中R1选自下列之一:氢、卤素、甲基、异丙基; R2选自下列之一:氢、甲基。
所述的一种锡催化制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法,其特征在于所述苯甲醛类化合物、苯亚磺酸类化合物和甲苯溶剂的比例为3mmol/3mmol/10mL。
所述的一种锡催化制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法,其特征在于所述苯甲醛类化合物、苯亚磺酸类化合物和与S8的比例为3mmol/3mmol/6mmol。
所述的一种锡催化制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法,其特征在于所述苯甲醛类化合物、苯亚磺酸类化合物与溴化锡的比例为3mmol/3mmol/0.15mmol。
所述的一种锡催化制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法,其特征在于所述苯甲醛类化合物、苯亚磺酸类化合物和3-醛基丙酸甲酯的当量比为1:1:1.2-1:1:1.5。
所述的一种锡催化制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法,其特征在于所述反应温度为60℃,反应时间为5小时。
所述的一种锡催化制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法,其特征在于所述后处理的具体方法由以下步骤组成:
1)萃取:反应物常温冷却至室温后,往反应物中添加10mL饱和氯化钠水溶液,然后用乙酸乙酯萃取3次,每次10mL,萃取液合并;
2)浓缩:将萃取液用无水硫酸钠干燥,旋转蒸发仪旋干,得浓缩物;
3)将浓缩物用柱层析硅胶吸附,加入到200-300目的层析硅胶柱中,以正己烷:乙酸乙酯按一定的比例快速柱层析,洗脱液合并,旋转蒸发仪旋干,油泵抽得产物2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物。
所述的一种锡催化制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法,其特征在于步骤2)中干燥时间为2小时。
所述的一种锡催化制备2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物的方法,其特征在于步骤3)中正己烷和乙酸乙酯的比例为2:1-1:1。
本发明原料简便易得,制备条件温和;反应在常压、较温和的温度下进行,节约成本,对设备的要求较低;所用溶剂乙醇和水互溶,所用的催化剂三氯化铁无毒,基本无需后处理;催化体系适应性广,所得产物在医药合成领域有广泛的应用,适用于大规模工业化生产。
附图说明
图1为本发明中产物4a的1H-NMR谱;
图2为本发明中产物4a的13C-NMR谱;
图3为本发明中产物4b的1H-NMR谱;
图4为本发明中产物4b的13C-NMR谱;
图5为本发明中产物4c的1H-NMR谱;
图6为本发明中产物4c的13C-NMR谱;
图7为本发明中产物4d的1H-NMR谱;
图8为本发明中产物4d的13C-NMR谱;
图9为本发明中产物4e的1H-NMR谱;
图10为本发明中产物4e的13C-NMR谱;
图11为本发明中产物4f的1H-NMR谱;
图12为本发明中产物4f的13C-NMR谱;
图13为本发明中产物4g的1H-NMR谱;
图14为本发明中产物4g的13C-NMR谱;
图15为本发明中产物4h的1H-NMR谱;
图16为本发明中产物4h的13C-NMR谱。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明予以进一步详述。
本发明合成步骤,在一个25mL的圆底烧瓶中分别加入3mmol苯甲醛类化合物、3mmol苯亚磺酸类化合物和4.5mmol的3-醛基丙酸甲酯,然后依次加入10mL甲苯、0.15mmol溴化锡和6 mmol的S8,反应在60oC下搅拌5小时。冷却后向体系中加入10mL饱和氯化钠水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,每次10mL,合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,蒸除溶剂,200-300目的硅胶柱层析得2-硫代苯磺酰甲基-3-苯基丙烯酸甲酯类化合物纯品,产率71-94%。具体实施例和表征数据如下,所有产物结构经过核磁共振和质谱结果对比得以确定。
实施例1:4a产物的制备
室温下,在25 mL的圆底烧瓶中分别加入318mg (3mmol)苯甲醛1a、427mg (3mmol)苯亚磺酸3a和1539mg(4.5mmol)的3-醛基丙酸甲酯2,然后依次加入10mL甲苯、66mg(0.15mmol)溴化锡和673mg(6mmol)的S8,反应在60oC下搅拌5小时。冷却后向体系中加入10mL饱和氯化钠水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,每次10mL,合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,蒸除溶剂,200-300目的硅胶柱层析得纯品4a (920mg,产率88%,白色固体)。4a1H-NMR图谱见图1,4a13C-NMR图谱见图2。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.87– 7.77 (m, 3H), 7.63 (t, J = 7.4 Hz,1H), 7.51 (t, J = 7.8 Hz, 2H), 7.42–7.32 (m, 5H), 4.17 (s, 2H), 3.75 (s, 3H);
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 166.8, 144.6, 144.3, 134.0, 133.7, 129.8, 129.7(2C), 129.4(2C), 129.0(2C), 127.2(2C), 124.4, 52.6, 33.4.
实施例2:4b产物的制备
室温下,在25 mL的圆底烧瓶中分别加入555mg (3mmol)对溴苯甲醛1b、427mg (3mmol)苯亚磺酸3a和1539mg(4.5mmol)的3-醛基丙酸甲酯2,然后依次加入10mL甲苯、66mg(0.15mmol)溴化锡和673mg(6mmol)的S8,反应在60oC下搅拌5小时。冷却后向体系中加入10mL饱和氯化钠水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,每次10mL,合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,蒸除溶剂,200-300目的硅胶柱层析得纯品4b (1077mg,产率84%,白色固体)。4b1H-NMR图谱见图3,4b13C-NMR图谱见图4。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.81 (dd, J = 8.4, 1.2 Hz, 2H), 7.74 (s,1H), 7.69–7.63 (tt, J = 7.4, 1.2 Hz, 1H), 7.54 (m, 2H), 7.48 (d, J = 8.5 Hz,2H), 7.21 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 4.09 (s, 2H), 3.76 (s, 3H);
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 166.5, 144.4, 142.9, 133.9, 132.9, 132.2(2C),131.1(2C), 129.4(2C), 127.2(2C), 125.2, 124.2, 52.7, 33.2.
实施例3:4c产物的制备
室温下,在25 mL的圆底烧瓶中分别加入422mg (3mmol)对氯苯甲醛1c、427mg (3mmol)苯亚磺酸3a和1539mg(4.5mmol)的3-醛基丙酸甲酯2,然后依次加入10mL甲苯、66mg(0.15mmol)溴化锡和673mg(6mmol)的S8,反应在60oC下搅拌5小时。冷却后向体系中加入10mL饱和氯化钠水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,每次10mL,合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,蒸除溶剂,200-300目的硅胶柱层析得纯品4c(976mg,产率85%,白色固体)。4c1H-NMR图谱见图5,4c13C-NMR图谱见图6。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.82 (d, J = 7.3 Hz, 2H), 7.76 (s, 1H), 7.66(tt, J = 7.5, 1.8 Hz, 1H), 7.57-7.49 (m, 2H), 7.35–7.27 (m, 4H), 4.10 (s,2H), 3.76 (s, 3H);
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 166.6, 144.5, 142.9, 135.9, 133.9, 132.5, 131.0(2C), 129.4(2C), 129.3(2C), 127.2(2C), 125.0, 52.7, 33.2.
实施例4:4d产物的制备
室温下,在25 mL的圆底烧瓶中分别加入318mg (3mmol)苯甲醛1a、469mg (3mmol)对甲基苯亚磺酸3b和1539mg(4.5mmol)的3-醛基丙酸甲酯2,然后依次加入10mL甲苯、66mg(0.15mmol)溴化锡和673mg(6mmol)的S8,反应在60oC下搅拌5小时。冷却后向体系中加入10mL饱和氯化钠水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,每次10mL,合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,蒸除溶剂,200-300目的硅胶柱层析得纯品4d(837mg,产率77%,白色固体)。4d1H-NMR图谱见图7,4d13C-NMR图谱见图8。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.82 (s, 1H), 7.69 (d, J = 8.3 Hz, 2H),7.40–7.32 (m, 5H), 7.29 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 4.14 (s, 2H), 3.76 (s, 3H), 2.45(s, 3H);
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 166.8, 144.8, 144.1, 141.7, 134.0, 129.9(2C),129.7(3C), 128.9(2C), 127.2(2C), 124.4, 52.5, 33.3, 21.7.
实施例5:4e产物的制备
室温下,在25 mL的圆底烧瓶中分别加入555mg (3mmol)对溴苯甲醛1b、469mg (3mmol)对甲基苯亚磺酸3b和1539mg(4.5mmol)的3-醛基丙酸甲酯2,然后依次加入10mL甲苯、66mg(0.15mmol)溴化锡和673mg(6mmol)的S8,反应在60oC下搅拌5小时。冷却后向体系中加入10mL饱和氯化钠水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,每次10mL,合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,蒸除溶剂,200-300目的硅胶柱层析得纯品4e(1218mg,产率92%,白色固体)。4e1H-NMR图谱见图9,4e13C-NMR图谱见图10。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.74 (s, 1H), 7.72–7.67 (m, 2H), 7.44 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.32 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.18 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 4.07 (s,2H), 3.77 (s, 3H), 2.48 (s, 3H);
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 166.6, 145.1, 142.8, 141.6, 132.9, 132.1(2C),131.1(2C), 130.0(2C), 127.3(2C), 125.2, 124.1, 52.7, 33.2, 21.8.
实施例6:4f产物的制备
室温下,在25 mL的圆底烧瓶中分别加入422mg (3mmol)对氯苯甲醛1c、469mg (3mmol)对甲基苯亚磺酸3b和1539mg(4.5mmol)的3-醛基丙酸甲酯2,然后依次加入10mL甲苯、66mg(0.15mmol)溴化锡和673mg(6mmol)的S8,反应在60oC下搅拌5小时。冷却后向体系中加入10mL饱和氯化钠水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,每次10mL,合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,蒸除溶剂,200-300目的硅胶柱层析得纯品4f(845mg,产率71%,白色固体)。4f1H-NMR图谱见图11,4f13C-NMR图谱见图12。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.76 (s, 1H), 7.71 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.32(d, J = 7.9 Hz, 2H), 7.27 (d, J = 8.1 Hz, 4H), 4.08 (s, 2H), 3.77 (s, 3H),2.48 (s, 3H);
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 166.6, 145.0, 142.8, 141.7, 135.8, 132.5, 130.9(2C), 130.0(2C), 129.2(2C), 127.3(2C), 125.1, 52.7, 33.2, 21.8.
实施例7:4g产物的制备
室温下,在25 mL的圆底烧瓶中分别加入360mg (3mmol)对甲基苯甲醛1d、469mg(3mmol)对甲基苯亚磺酸3b和1539mg(4.5mmol)的3-醛基丙酸甲酯2,然后依次加入10mL甲苯、66mg(0.15mmol)溴化锡和673mg(6mmol)的S8,反应在60oC下搅拌5小时。冷却后向体系中加入10mL饱和氯化钠水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,每次10mL,合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,蒸除溶剂,200-300目的硅胶柱层析得纯品4g(1017mg,产率90%,白色固体)。4g1H-NMR图谱见图13,4g13C-NMR图谱见图14。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.79 (s, 1H), 7.73 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.31(d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.26 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.15 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 4.16(s, 2H), 3.74 (s, 3H), 2.46 (s, 3H), 2.39 (s, 3H);
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 167.0, 144.8, 144.4, 141.9, 140.3, 131.2,129.93(2C), 129.92(2C), 129.7(2C), 127.3(2C), 123.2, 52.5, 33.6, 21.8, 21.6.
实施例8:4h产物的制备
室温下,在25 mL的圆底烧瓶中分别加入445mg (3mmol)对异丙基基苯甲醛1e、469mg(3mmol)对甲基苯亚磺酸3b和1539mg(4.5mmol)的3-醛基丙酸甲酯2,然后依次加入10mL甲苯、66mg(0.15mmol)溴化锡和673mg(6mmol)的S8,反应在60oC下搅拌5小时。冷却后向体系中加入10mL饱和氯化钠水溶液,用乙酸乙酯萃取3次,每次10mL,合并有机相,用无水硫酸钠干燥后,蒸除溶剂,200-300目的硅胶柱层析得纯品4h(1141mg,产率94%,白色固体)。4h1H-NMR图谱见图15,4h13C-NMR图谱见图16。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.79 (s, 1H), 7.75 (d, J = 8.4 Hz, 2H),7.37–7.28 (m, 4H), 7.20 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 4.18 (s, 2H), 3.74 (s, 3H), 2.93(sept, J = 6.9 Hz, 1H), 2.47 (s, 3H), 1.27 (d, J = 6.9 Hz, 6H);
13C NMR (101 MHz, CDCl3) δ 167.0, 151.1, 144.8, 144.4, 141.9, 131.6, 130.1(2C), 129.9(2C), 127.3(2C), 127.1(2C), 123.0, 52.5, 34.2, 33.6, 23.9(2C),21.8.