CN110615750B - 一种含氟二硫化物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含氟二硫化物的合成方法，属于化学合成技术领域。本发明的合成方法，是以Selectfluor作为氟化试剂，采用对称的二硫醚和烯烃进行双官能团氟化反应制备含氟不对称二硫醚化合物，所述方法包括：在反应器中，加入作为氟化试剂的Selectfluor，加入作为反应物的烯烃和二硫醚，作为辅助试剂的氯化物、有机溶剂、水，在0‑80℃下搅拌1‑8h。本发明的反应条件温和、操作简单、所用二硫化物试剂简单易得。
Description
技术领域
本发明涉及一种含氟二硫化物的合成方法，属于化学合成技术领域。
背景技术
二硫化物是一种重要的中间体，在药物、生物制药、材料科学领域都有着广泛的应用。而含氟化合物由于氟元素的特殊物理化学性质，在药物、材料等领域也有重要的应用。因此，发展非对称的含氟二硫化物的合成方法具有重要的意义。
然而非对称二硫结构的构建一直是一个巨大的挑战，原因主要有二：(1)S-S键很弱而且十分活泼，(2)自偶联现象难以避免。传统这类不对称二硫化物主要采用两种不同结构的含硫化合物，例如：次磺酰氯法、N-三氟乙酰基芳基硫酰胺法以及有机磷硫化物法等。次磺酰氯法，该方法用羧酸、饱和醚类或环醚、THF、饱和羧酸酯、低级醇等作为溶剂，首先将硫醇转化为相应的次磺酰氯，然后与对应的硫醇反应，从而得到相应的不对称二硫醚。但该工艺复杂,反应步骤较多,产品产率低,在硫醇转化为次磺酰氯这一步限制了部分硫醇生成不对称二硫醚，而且在反应中需加入强碱来促进反应，对环境造成一定的污染。N-三氟乙酰基芳基次磺酰胺法，在这种不对称二硫醚的合成过程中N-三氟乙酰基芳基次磺酰胺作为前体，它与硫醇或胺反应得到目标产物，但是溶剂丙酮的毒性较高，挥发性较强。通过不同结构的硫醇通过偶联获得不对称的二硫化物是另一个可行的方法，但此类方法不可避免有自偶联的现象发生，产率通常较低。此外一些二硫化试剂也被用来合成不对称二硫化物，但这类二硫试剂制备复杂，且此类反应的催化剂昂贵等问题。因此，发展温和、高效且廉价的方法合成含氟二硫醚化合物具有重要意义。
发明内容
本发明提供了一种在中性条件下，二硫醚和烯烃的氟化反应，生成含氟二硫醚化合物的方法。
本发明的第一个目的是提供一种含氟二硫化物的合成方法，所述方法包括：在反应器中，加入作为氟化试剂的Selectfluor，加入作为反应物的烯烃和二硫醚，作为辅助试剂的氯化物、有机溶剂、水，在0～80℃下搅拌1-4h。
在一些实施方案中，所述方法还包括将反应产物通过柱色谱法和薄层色谱法进行产物的的分离纯化。
在一些实施方案中，所述二硫醚、烯烃、Selectfluor、辅助试剂摩尔比优选为1:1.5:2:3。
在一些实施方案中，所述辅助试剂是NaCl、盐酸、氯化锂等氯化物，优选为NaCl。
在一些实施方案中，所述二硫醚是各种带有取代基的二芳基二硫醚、烷基二硫醚，或者含氧、硫、氮等杂原子的二硫醚。
在一些实施方案中，所述烯烃是带取代基的芳基烯烃、烷基烯烃以及各种带杂原子的烯烃。
在一些实施方案中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、丙酮等，优选为乙腈。
在一些实施方案中，所述有机溶剂与水的比例为10：1～1:10，优选为2:1。
在一些实施方案中，所述反应温度优选为45℃。
本发明的有益效果：
本发明的合成方法，对称的二硫醚和烯烃进行双官能团氟化反应。本发明的反应条件温和、操作简单、所用二硫化物试剂简单易得。
附图说明
图1为本发明的反应方程式；
图2为化合物1的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图3为化合物2的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图4为化合物3的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图5为化合物4的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图6为化合物5的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图7为化合物6的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图8为化合物7的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图9为化合物8的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图10为化合物9的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图11为化合物10的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图12为化合物11的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图13为化合物12的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图14为化合物13的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图15为化合物14的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图16为化合物15的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图；
图17为化合物16的核磁氢谱图、碳谱图、氟谱图。
具体实施方式
产率计算方法：产率＝(目标产物的实际产量/目标产物的理论产量)*100％
实施例1
在25ml的耐压管反应管中加入1mmol 4,4-二氯二苯二硫醚，2mmol Selectfluor，3mmol辅助试剂NaCl，加转子，加入1.5mmol苯乙烯，加入3ml乙腈溶液(乙腈：水＝2：1)，在室温下用磁力搅拌器搅拌4h，结束反应。反应产物通过柱色谱法和薄层色谱法，利用乙酸乙酯和石油醚作为展开剂(乙酸乙酯：石油醚＝1:4)，进行分离纯化，分离得到产品。经计算，产率为86％。
实施例2
在25ml的耐压管反应管中加入1mmol二丁基二硫醚，2mmol Selectfluor，3mmol辅助试剂NaCl，加转子，加入1.5mmol苯乙烯，加入3ml乙腈溶液(乙腈：水＝2：1)，65℃，用磁力搅拌器搅拌4h，结束反应。反应产物通过柱色谱法和薄层色谱法进行各种产物的的分离纯化，利用乙酸乙酯和石油醚作为展开剂(乙酸乙酯：石油醚＝1:4)分离得到产品。经计算，产率为74％。
实施例3
在实施例1的基础上，仅替换反应物，其他步骤或参数与实施例1一致。具体反应物和相应反应过程如表1所示。
表1不同反应物得到的反应产物及其产率
在表2中列出通过以上方法制备的化合物的核磁氢/碳/氟谱数据。
表2化合物1-16对应的核磁氢/碳/氟谱数据
在表3中列出通过以上方法制备的化合物的质谱数据。
表3化合物1-16对应的的质谱数据
| 化合物编号 | 质谱数据 |
| 1 | MS found C<sub>14</sub>H<sub>13</sub>ClFS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:299 |
| 2 | MS found C<sub>14</sub>H<sub>12</sub>Cl<sub>2</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:332 |
| 3 | MS found C<sub>14</sub>H<sub>12</sub>Cl<sub>2</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:333 |
| 4 | MS found C<sub>14</sub>H<sub>12</sub>Cl<sub>2</sub>FS<sub>2</sub>(M+H):333 |
| 5 | MS found C<sub>18</sub>H<sub>15</sub>ClFS<sub>2</sub>(M+H):349 |
| 6 | MS found C<sub>11</sub>H<sub>15</sub>ClFS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:265 |
| 7 | MS found C<sub>12</sub>H<sub>17</sub>ClFS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:279 |
| 8 | MS found C<sub>15</sub>H<sub>16</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:279 |
| 9 | MS found C<sub>15</sub>H<sub>16</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:279 |
| 10 | MS found C<sub>15</sub>H<sub>16</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:279 |
| 11 | MS found C<sub>11</sub>H<sub>16</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:231 |
| 12 | MS found C<sub>10</sub>H<sub>14</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:217 |
| 13 | MS found C<sub>12</sub>H<sub>18</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:245 |
| 14 | MS found C<sub>14</sub>H<sub>20</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:271 |
| 15 | MS found C<sub>11</sub>H<sub>16</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:231 |
| 16 | MS found C<sub>15</sub>H<sub>16</sub>FS<sub>2</sub>{[M+H]<sup>+</sup>}:279 |
虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可做各种的改动与修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。
Claims (7)
1.一种含氟二硫化物的合成方法，其特征在于，所述方法包括：在反应器中，加入作为氟化试剂的Selectfluor，加入作为反应物的烯烃和二硫醚，作为辅助试剂的氯化物、有机溶剂、水，在0～80℃下搅拌1-4h；
所述烯烃是带取代基的芳基烯烃、烷基烯烃以及各种带杂原子的烯烃；所述二硫醚是各种带有取代基的二芳基二硫醚、烷基二硫醚，或者含氧、硫、氮的二硫醚；所述辅助试剂是NaCl；所述含氟二硫化物的结构如下所示：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括将反应产物通过柱色谱法和薄层色谱法进行产物的的分离纯化。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述二硫醚、烯烃、Selectfluor、辅助试剂摩尔比优选为1:1.5:2:3。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、乙腈、丙酮。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂与水的比例为10：1～1:10。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂与水的比例为2:1。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应温度为20-45℃。
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