CN112391644B - 一种二亚砜类化合物的制备方法 - Google Patents

一种二亚砜类化合物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种二亚砜类化合物的制备方法，包括以下步骤：1）以硫化物为起始原料，将电解质、硫化物加入至反应管中，再添加一定量的有机溶剂、有机酸和水，在恒温、恒定电流及搅拌条件下进行电解反应得到反应液；2）将所述反应液除去挥发性溶剂后通过柱层析纯化得到二亚砜类化合物。本发明提供的二亚砜类化合物的制备方法首次以电催化氧化代替了传统的氧化剂催化氧化，以廉价易得的乙酸作为酸添加剂，无需过渡金属及氧化剂即可实现硫化物的氧化，从而大大降低了生产成本，具有显著的社会效益和经济效益；另外本发明二亚砜类化合物的合成方法采用的催化条件温和、催化体系简单，反应选择性高，安全性高，合成效率高，具有较高的推广应用价值。

Description

一种二亚砜类化合物的制备方法
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，具体涉及一种二亚砜类化合物的制备方法。
背景技术
手性亚砜作为生物合成中的重要中间体和具有医学重要性的化合物，具有广泛而重要的应用价值。其中，亚砜的手性药物具有重要经济意义，如用来制备和开发呈抗溃疡，抗动脉粥样硬化，抗蠕虫药，降压和强心剂和血管扩张剂等药物。
目前最普遍使用的合成亚砜的方法是相应硫化物的催化氧化。传统的硫化物氧化方法是使用三氟过氧乙酸，HNO3 / H2SO4溶液，硝基甲烷，碘酸和其他高价碘化物等氧化剂进行催化氧化。但是，上述方法耗费的成本较高且易产生对环境不利的副产品。
综上，开发一种简单、成本低廉、安全、高效的将硫化物氧化为亚砜的方法是极其重要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简单、高效的二亚砜类化合物的制备方法。
本发明的目的是这样实现的，一种二亚砜类化合物的制备方法，包括以下步骤：
1）以硫化物为起始原料，将电解质、硫化物加入至反应管中，再添加一定量的有机溶剂、有机酸和水，在恒温、恒定电流及搅拌条件下进行电解反应得到反应液；
2）将所述反应液除去挥发性溶剂后通过柱层析纯化得到二亚砜类化合物。
本发明的有益效果为：
1、本发明提供的二亚砜类化合物的合成方法首次以电催化氧化代替了传统的氧化剂催化氧化，以廉价易得的乙酸作为酸添加剂，无需过渡金属及氧化剂即可实现硫化物的氧化，从而大大降低了生产成本，具有显著的社会效益和经济效益；
2、本发明二亚砜类化合物的合成方法在室温搅拌条件下进行电催化氧化，催化条件温和，催化体系简单，具有较高的安全性和反映选择性；
3、本发明制备二亚砜类化合物的方法简单易操作，易于规模化生产；二亚砜类化合物的合成效率高，得率高达90%，具有较高的推广应用价值；另外，本发明制备方法反应过程中副产物较少，较传统方法更为环保。
附图说明
图1是实施例1二亚砜类化合物的核磁共振氢谱图；
图2是实施例6二亚砜类化合物的核磁共振氢谱图；
图3是实施例7二亚砜类化合物的核磁共振氢谱图；
图4是实施例9二亚砜类化合物的核磁共振氢谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变换或替换，均属于本发明的保护范围。
本发明一种二亚砜类化合物的制备方法，包括以下步骤：
1）以硫化物为起始原料，将电解质、硫化物加入至反应管中，再添加一定量的有机溶剂、有机酸和水，在恒温、恒定电流及搅拌条件下进行电解反应得到反应液；
2）将所述反应液除去挥发性溶剂后通过柱层析纯化得到二亚砜类化合物；所述硫化物为硫酚、二硫醚或硫醇，其分子结构分别如式（Ⅰ）、式（Ⅱ）或式（Ⅲ）所示；所述二亚砜类化合物的结构式如式（Ⅳ）、式（Ⅴ）或式（Ⅵ）所示,
所述硫化物的分子结构如式（Ⅰ）时，得到的二亚砜类化合物结构式为式（Ⅳ）；当硫化物的分子结构如式（Ⅱ）时，得到的二亚砜类化合物结构式为式（Ⅴ）;当硫化物的分子结构如式（Ⅲ）时，得到的二亚砜类化合物结构式为式（Ⅵ）。
其中，R1和R2各自独立地选自氢、甲氧基、氨基、甲基或卤素。
所述步骤1中，所述硫化物与有机酸的物质的量的比为1:3-1:1。
所述步骤1中，所述电解质与硫化物物质的量比为：1:2-1:3。
所述步骤1中，所述所述有机溶剂的用量为硫化物摩尔浓度0.1mol/L-10mol/L，所述水的用量为硫化物摩尔浓度0.1mol/L-10mol/L。
所述有机酸为CH3COOH、CF3COOH、BrCF2COOH。
所述步骤1中，所述有机溶剂为乙腈。
所述步骤1中，所述电解质为nBu4NPF6、nBu4NClO4、nBu4NBF4，电解反应的温度为室温，电解的电流强度为2.5-3.5mA。
所述步骤2中，所述柱层析以乙酸乙酯/石油醚作为洗脱剂。
以下结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
在手套箱中，将对甲苯硫酚(37.2 mg, 0.3 mmol)和电解质nBu4NBF4 (49.4 mg,0.15 mmol)准确称量并装入到有搅拌子的三口反应管中，塞上电极和塞子移出手套箱，注射器吸取取5 mL乙腈，微量进样器依次吸取乙酸（36 mg, 0.6 mmol）、10μL H2O加入至反应管，3 mA的恒定电流下，置于恒温磁力搅拌器室温下搅拌反应，采用TLC和GC-MS监测反应进程。反应结束后，打开反应器并在减压下使用旋转蒸发器浓缩除去挥发性物质，用乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，通过柱层析纯化，得到对甲基二苯亚砜 (35 mg, 85% yield)。1HNMR (400 MHz, Chloroform- d) δ 7.46 (d,  J = 8.4 Hz, 2H), 7.29 – 7.19 (m, 5H),7.17 – 7.11 (m, 2H), 2.42 (s, 3H), 2.38 (s, 3H)，如图1。
反应式如下:
实施例2
在手套箱中，将对甲苯硫酚(37.2 mg, 0.3 mmol)和电解质nBu4NBF4 (49.4 mg,0.15 mmol)准确称量并装入到有搅拌子的三口反应管中，塞上电极和塞子移出手套箱，注射器吸取取5 mL乙腈，微量进样器依次吸取三氟乙酸（68.4 mg, 0.6 mmol）、10μL H2O加入至反应管，3 mA的恒定电流下，置于恒温磁力搅拌器室温下搅拌反应，采用TLC和GC-MS监测反应进程。反应结束后，打开反应器并在减压下使用旋转蒸发器浓缩除去挥发性物质，用乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，通过柱层析纯化，得到对甲基二苯亚砜 (20.9 mg, 50%yield)。1H NMR (400 MHz, Chloroform- d) δ 7.46 (d,  J = 8.4 Hz, 2H), 7.29 – 7.19(m, 5H), 7.17 – 7.11 (m, 2H), 2.42 (s, 3H), 2.38 (s, 3H)。
反应式如下:
实施例3
在手套箱中，将对甲苯硫酚(37.2 mg, 0.3 mmol)和电解质nBu4NBF4 (49.4 mg,0.15 mmol)准确称量并装入到有搅拌子的三口反应管中，塞上电极和塞子移出手套箱，注射器吸取取5 mL乙腈，微量进样器依次吸取二氟溴乙酸（105 mg, 0.6 mmol）、10μL H2O加入至反应管，3 mA的恒定电流下，置于恒温磁力搅拌器室温下搅拌反应，采用TLC和GC-MS监测反应进程。反应结束后，打开反应器并在减压下使用旋转蒸发器浓缩除去挥发性物质，用乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，通过柱层析纯化，得到对甲基二苯亚砜(31 mg, 75 %yield)。1H NMR (400 MHz, Chloroform- d) δ 7.46 (d,  J = 8.4 Hz, 2H), 7.29 – 7.19(m, 5H), 7.17 – 7.11 (m, 2H), 2.42 (s, 3H), 2.38 (s, 3H)。
反应式如下:
实施例4
在手套箱中，将对甲苯硫酚(37.2 mg, 0.3 mmol)和电解质nBu4NPF6 (58 mg ,0.15 mmol)准确称量并装入到有搅拌子的三口反应管中，塞上电极和塞子移出手套箱，注射器吸取取5 mL乙腈，微量进样器依次吸取乙酸（36 mg, 0.6 mmol）、10μL H2O加入至反应管，3 mA的恒定电流下，置于恒温磁力搅拌器室温下搅拌反应，采用TLC和GC-MS监测反应进程。反应结束后，打开反应器并在减压下使用旋转蒸发器浓缩除去挥发性物质，用乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，通过柱层析纯化，得到对甲基二苯亚砜(29.4 mg, 70 % yield)。1HNMR (400 MHz, Chloroform- d) δ 7.46 (d,  J = 8.4 Hz, 2H), 7.29 – 7.19 (m, 5H),7.17 – 7.11 (m, 2H), 2.42 (s, 3H), 2.38 (s, 3H)。
反应式如下:
实施例5
在手套箱中，将对甲苯硫酚(37.2 mg, 0.3 mmol)和电解质nBu4NClO4 (51.3 mg ,0.15 mmol)准确称量并装入到有搅拌子的三口反应管中，塞上电极和塞子移出手套箱，注射器吸取取5 mL乙腈，微量进样器依次吸取乙酸（36 mg, 0.6 mmol）、10μL H2O加入至反应管，3 mA的恒定电流下，置于恒温磁力搅拌器室温下搅拌反应，采用TLC和GC-MS监测反应进程。反应结束后，打开反应器并在减压下使用旋转蒸发器浓缩除去挥发性物质，用乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，通过柱层析纯化，得到对甲基二苯亚砜(29.4 mg, 70 % yield)。1HNMR (400 MHz, Chloroform- d) δ 7.46 (d,  J = 8.4 Hz, 2H), 7.29 – 7.19 (m, 5H),7.17 – 7.11 (m, 2H), 2.42 (s, 3H), 2.38 (s, 3H)。
反应式如下:
实施例6
在手套箱中，将对溴苯硫酚(56.7 mg, 0.3 mmol)和电解质nBu4NBF4 (49.4 mg,0.15 mmol)准确称量并装入到有搅拌子的三口反应管中，塞上电极和塞子移出手套箱，注射器吸取取5 mL乙腈，微量进样器依次吸取乙酸（36 mg, 0.6 mmol）、10μL H2O加入至反应管，3mA的恒定电流下，置于恒温磁力搅拌器室温下搅拌反应，采用TLC和GC-MS监测反应进程。反应结束后，打开反应器并在减压下使用旋转蒸发器浓缩除去挥发性物质，用乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，通过柱层析纯化，得到对溴二苯亚砜 (39.4 mg, 65% yield)。
1H NMR (400 MHz, Chloroform- d) δ 7.60 (d,  J = 8.7 Hz, 2H), 7.52 (d,  J= 8.5 Hz, 2H), 7.44 (d,  J = 8.7 Hz, 2H), 7.24 (d,  J = 8.5 Hz, 2H)，见图2。
反应式如下：
实施例7
在手套箱中，将二苯二硫醚(65.5 mg, 0.3 mmol)和电解质nBu4NBF4 (49.4 mg,0.15 mmol)准确称量并装入到有搅拌子的三口反应管中，塞上电极和塞子移出手套箱，注射器吸取取5 mL乙腈，微量进样器依次吸取乙酸（36 mg, 0.6 mmol）、10μL H2O加入至反应管，3 mA的恒定电流下，置于恒温磁力搅拌器室温下搅拌反应，采用TLC和GC-MS监测反应进程。反应结束后，打开反应器并在减压下使用旋转蒸发器浓缩除去挥发性物质，用乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，通过柱层析纯化，得到二苯二亚砜 (31 mg, 83% yield)。1H NMR(400 MHz, Chloroform- d) δ 7.61 – 7.54 (m, 3H), 7.48 – 7.39 (m, 3H), 7.38 –7.32 (m, 4H)，见图3。
反应式如下：
实施例8
在手套箱中，将4-氨基二苯二硫醚(74.4 mg, 0.3 mmol)和电解质nBu4NBF4 (49.4mg, 0.15 mmol)准确称量并装入到有搅拌子的三口反应管中，塞上电极和塞子移出手套箱，注射器吸取取5 mL乙腈，微量进样器依次吸取乙酸（36 mg, 0.6 mmol）、10μL H2O加入至反应管，3 mA的恒定电流下，置于恒温磁力搅拌器室温下搅拌反应，采用TLC和GC-MS监测反应进程。反应结束后，打开反应器并在减压下使用旋转蒸发器浓缩除去挥发性物质，用乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，通过柱层析纯化，得到4-氨基二苯二亚砜 (34.9 mg, 83 %yield)。1H NMR (400 MHz, Chloroform- d) δ 7.32 – 7.36 (m, 4H), 6.58 – 6.52 (m,4H), 6.06 (s, 4H)。
反应式如下：
实施例9
在手套箱中，将2-苯乙硫醇(41.5 mg, 0.3 mmol)和电解质nBu4NBF4 (49.4 mg,0.15 mmol)准确称量并装入到有搅拌子的三口反应管中，塞上电极和塞子移出手套箱，注射器吸取取5 mL乙腈，微量进样器依次吸取乙酸（36 mg, 0.6 mmol）、10μL H2O加入至反应管，3mA的恒定电流下，置于恒温磁力搅拌器室温下搅拌反应，采用TLC和GC-MS监测反应进程。反应结束后，打开反应器并在减压下使用旋转蒸发器浓缩除去挥发性物质，用乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，通过柱层析纯化，得到二（2-苯基乙基）二亚砜 (41 mg, 90%yield)。1H NMR (400 MHz, Chloroform- d) δ 7.36 – 7.14 (m, 10H), 3.45 – 3.36 (m,4H), 3.19 – 3.11 (m, 2H), 3.05 (t,  J = 7.5 Hz, 2H)，见图4。
反应式如下：
实施例10
在手套箱中，将2-（4-甲氧基）苯乙硫醇(50.4 mg, 0.3 mmol)和电解质nBu4NBF4 (49.4 mg, 0.15 mmol)准确称量并装入到有搅拌子的三口反应管中，塞上电极和塞子移出手套箱，注射器吸取取5 mL乙腈，微量进样器依次吸取乙酸（36 mg, 0.6 mmol）、10μL H2O加入至反应管，3mA的恒定电流下，置于恒温磁力搅拌器室温下搅拌反应，采用TLC和GC-MS监测反应进程。反应结束后，打开反应器并在减压下使用旋转蒸发器浓缩除去挥发性物质，用乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，通过柱层析纯化得到二（2-（4-甲氧基）苯基乙基）二亚砜(43.9 mg, 80% yield)。1H NMR (400 MHz, Chloroform- d) δ 7.36 – 7.14 (m, 8H),3.81 (t,  J = 7.1 Hz, 6H)，2.9 – 2.8 (m, 4H), 2.65 – 2.67 (m, 2H),3.81 (t,  J =7.1 Hz, 2H)。
。

Claims (6)

1.一种二亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）以硫化物为起始原料，将电解质、硫化物加入至反应管中，再添加一定量的有机溶剂、有机酸和水，在恒温、恒定电流及搅拌条件下进行电解反应得到反应液；
所述硫化物为硫酚、二硫醚和硫醇，分子结构分别如式（Ⅰ）、式（Ⅱ）或式（Ⅲ）所示，所述二亚砜类化合物的结构式如式（Ⅳ）、式（Ⅴ）或式（Ⅵ）所示，
其中，R1和R2各自独立地选自氢、甲氧基、氨基、甲基或卤素；
所述有机溶剂为乙腈，所述有机酸为CH3COOH、CF3COOH、BrCF2COOH；所述电解质为nBu4NPF6、nBu4NClO4、nBu4NBF4；
2）将所述反应液除去挥发性溶剂后通过柱层析纯化得到二亚砜类化合物。
2.根据权利要求1所述的二亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述硫化物与有机酸的物质的量的比为1:3-1:1。
3.根据权利要求1所述的二亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述电解质与硫化物物质的量比为1:2-1:3。
4.根据权利要求1所述的二亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，步骤1）中所述有机溶剂的用量为硫化物摩尔浓度0.1mol/L-10mol/L，所述水的用量为硫化物摩尔浓度0.1mol/L-10mol/L。
5.根据权利要求1所述的二亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，步骤1）中电解反应的温度为室温，电解的电流强度为2.5-3.5mA。
6.根据权利要求1所述的二亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，步骤2）中所述柱层析以乙酸乙酯/石油醚作为洗脱剂。
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