CN112778173B - 一种三氟甲烷硫醇银(i)的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机化合物合成技术领域，涉及一种三氟甲烷硫醇银(I)的合成方法。一种三氟甲烷硫醇银(I)（CAS号：811‑68‑7）的合成方法，以氟化银为原料，采用三氟甲硫酯作为三氟甲硫基来源，合成三氟甲烷硫醇银(I)。本发明以三氟甲硫酯作为三氟甲硫基来源，在溶剂中与氟化银反应生成三氟甲烷硫醇银(I)，分离提纯后得到三氟甲烷硫醇银(I)成品。本发明所述的三氟甲烷硫醇银(I)的合成方法，原材料易得、反应试剂易制备且价格低廉，显著降低了三氟甲烷硫醇银(I)的合成成本，合成条件温和，操作简便安全，利于工业化生产；银原子利用率高、绿色环保。
Description
技术领域
本发明属于有机化合物合成技术领域，涉及一种三氟甲烷硫醇银(I)的合成方法。
背景技术
氟原子在现代药物设计与合成中具有重要的地位(LiuX,XuC,WangM,et al.Trifluoromethyltrimethylsilane:nucleophilic trifluoromethylation and beyond[J].ChemRev,2015,115(2):683-730.)，据统计，15％～20％的现代药物中含有含氟基团(HuiR,Zhang S,TanZ,et al.ResearchProgress ofTrifluoromethylationwithSodiumTrifluoromethanesulfinate[J].ChinJOrgChem(有机化学),2017,37(12)：3060-3075)。含氟基团的存在有助于增加药物分子的亲脂性、代谢稳定性(Yang B,XuXH,QingFL.Copper-mediatedradical 1,2-bis(trifluoromethylation)ofalkenes withsodiumtrifluoromethanesulfinate[J].OrgLett,2015,17(8):1906-1909.)，也减少了药物耐药性的产生。同时，三氟甲硫基(-SCF3)是目前现有的亲脂性最强的含氟官能团之一(Hansch参数πR＝1.44)，在药物中引入该基团可显著改变药物脂溶性、改善药物生物利用度和生物膜透过性质。(GlenadelQ,TliliA,BillardT.Metal-FreeDirectDehydroxytri-fluoromethylthiolationofAlcoholsviatheUmpolung Reactivity ofTrifluoromethanesulfenamides[J].Eur J Org Chem,2016(11):1955-1957.)
三氟甲烷硫醇银(I)是一种重要的亲核性三氟甲硫化试剂，在三氟甲硫化反应中有着重要的地位，但是其原先的合成方法对银原子利用率低，生成较多的硫化银副产物，(Zheng HD,Huang YJ,Weng ZQ.Recent advances in triflfluoromethylthiolationusing nucleophilic triflfluoromethylthiolating reagents[J].TetrahedronLetters,2016,57(13):1397–1409；Zhang PP,Lu L,Shen,QL.Recent Progress on DirectTrifluoromethylthiolating Reagents and Methods[J].Acta Chim.Sinica,2017,75,744—769),由此造成合成成本较高且废弃物多。
因此，开发新的合成三氟甲烷硫醇银(I)的方法，以替代现有的合成工艺，对实现三氟甲烷硫醇银(I)大规模工业化生产具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有合成方法存在的缺陷和不足，提供一种新的三氟甲烷硫醇银(I)的高效合成方法，该方法具有合成原料与三氟甲硫试剂易得、成本低廉、条件温和、废弃物少和合成工艺简单等优点。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种三氟甲烷硫醇银(I)(CAS号：811-68-7)的合成方法，该方法以氟化银为原料，采用三氟甲硫酯作为三氟甲硫基来源，合成三氟甲烷硫醇银(I)。
作为本发明的一种优选方式，合成三氟甲烷硫醇银(I)的反应方程式为：
式(3)中，R为芳基、烷基中的任一种；
式(1)所示化合物的合成过程为：将式(2)所示的化合物，与式(3)所示的化合物溶于溶剂中，在特定温度下，反应一定时间后，生成式(1)所示化合物；
所述溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙腈、1,4-二氧六环、苯、甲苯、二甲苯、三氟甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、四氢呋喃、乙醚中的任一种；
反应体系中，式(2)所示化合物、式(3)所示化合物的摩尔配比范围是1:(1～10)；
反应温度为0℃-50℃，反应时间为0.5-72h。
与现有的合成方法相比，本发明的三氟甲烷硫醇银(I)的合成方法，具有以下有益效果：
(1)本发明采用的三氟甲硫反应试剂商业可得且易于合成，显著降低了三氟甲烷硫醇银(I)的合成成本，利于工业化生产；
(2)本发明的合成方法条件温和，可在常温常压下进行，所需设备要求低；
(3)操作简便安全，反应条件温和，废弃物少，绿色环保。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1-3主要用于说明本发明方法的所使用的三氟甲硫酯的广泛适用性，实施例4-7主要用于说明更换溶剂、反应温度、反应时间等条件的情况下，仍能获得三氟甲烷硫醇银(I)。
实施例1：本实施例中，利用氟化银与对苯基苯甲酸三氟甲硫酯(3a)(S-(trifluoromethyl)[1,1'-biphenyl]-4-carbothioate)反应合成三氟甲烷硫醇银(I)：
反应方程式为：
合成步骤和过程为：向装有磁力搅拌子的10mL反应管中加入氟化银(0.4mmol,51mg)、对苯基苯甲酸三氟甲硫酯3a(1.0mmol，282mg)，再加入4.0mL二甲基亚砜，将反应管固定于磁力搅拌器上，在35℃油浴下反应24小时，分离提纯得到目标产物三氟甲烷硫醇银(I)，收率67.8％。
实施例2：本实施例中，利用氟化银与十二酸三氟甲硫酯(3b)(S-(trifluoromethyl)dodecanethioate)反应合成三氟甲烷硫醇银(I)：
反应方程式为：
合成步骤和过程为：向装有磁力搅拌子的10mL反应管中加入氟化银(0.5mmol,63.5mg)、十二酸三氟甲硫酯3b(2.0mmol，568mg)，再加入4.0mL 1.4-二氧六环；将反应管固定于磁力搅拌器上，在室温反应18小时，分离提纯得到目标产物三氟甲烷硫醇银(I)，收率47.7％。
实施例3：本实施例中，利用氟化银与对三氟甲基苯甲酸三氟甲硫酯(3c)(S-(trifluoromethyl)4-(trifluoromethyl)benzothioate)反应合成三氟甲烷硫醇银(I)：
反应方程式为：
合成步骤和过程为：向装有磁力搅拌子的10mL反应管中加入氟化银(1mmol,127mg)、对三氟甲基苯甲酸三氟甲硫酯3c(1.0mmol，274mg)，再加入3.0mL乙腈，将反应管固定于磁力搅拌器上，完毕后在15摄氏度下反应36小时，分离提纯得到目标产物三氟甲烷硫醇银(I)，收率72.5％。
实施例4：本实施例中，利用氟化银与对三氟甲基苯甲酸三氟甲硫酯(3c)(S-(trifluoromethyl)4-(trifluoromethyl)benzothioate)反应合成三氟甲烷硫醇银(I)：
反应方程式为：
合成步骤和过程为：向装有磁力搅拌子的10mL反应管中加入氟化银(0.6mmol,76mg)、对三氟甲基苯甲酸三氟甲硫酯3c(3.0mmol，822mg)，再加入4.0mL三氟甲苯；将反应管固定于磁力搅拌器上，完毕后在20摄氏度反应10小时，分离提纯得到目标产物三氟甲烷硫醇银(I)，收率78.4％。
实施例5：本实施例中，利用氟化银与对三氟甲基苯甲酸三氟甲硫酯(3c)(S-(trifluoromethyl)4-(trifluoromethyl)benzothioate)反应合成三氟甲烷硫醇银(I)：
反应方程式为：
合成步骤和过程为：向装有磁力搅拌子的10mL反应管中加入氟化银(0.6mmol,76mg)、对三氟甲基苯甲酸三氟甲硫酯3c(3.0mmol，822mg)，再加入4.0mL乙醚；将反应管固定于磁力搅拌器上，完毕后在10摄氏度反应24小时，分离提纯得到目标产物三氟甲烷硫醇银(I)，收率25.3％。
实施例6：本实施例中，利用氟化银与对三氟甲基苯甲酸三氟甲硫酯(3c)(S-(trifluoromethyl)4-(trifluoromethyl)benzothioate)反应合成三氟甲烷硫醇银(I)：
反应方程式为：
合成步骤和过程为：向装有磁力搅拌子的10mL反应管中加入氟化银(0.6mmol,76mg)、对三氟甲基三氟甲硫酯3c(3.0mmol，822mg)，再加入4.0mL甲苯，将反应管固定于磁力搅拌器上，完毕后在50摄氏度反应10小时，分离提纯得到目标产物三氟甲烷硫醇银(I)，收率43.4％。
实施例7：本实施例中，利用氟化银与对三氟甲基苯甲酸三氟甲硫酯(3c)(S-(trifluoromethyl)4-(trifluoromethyl)benzothioate)反应合成三氟甲烷硫醇银(I)：
反应方程式为：
合成步骤和过程为：向装有磁力搅拌子的10mL反应管中加入氟化银(0.6mmol,76mg)、对三氟甲基三氟甲硫酯(3.0mmol，822mg)，再加入4.0mL二氯甲烷，将反应管固定于磁力搅拌器上，在15摄氏度反应36小时，分离提纯得到目标产物三氟甲烷硫醇银(I)，收率48.5％。
本发明的方法，由于采用了廉价易得的三氟甲硫酯作为三氟甲硫基来源来合成三氟甲烷硫醇银(I)，能够显著降低银原子使用量，降低废弃物排放。表1概述本发明所述方法和现有主流方法的相关情况对比。
表1本发明所用方法与现有方法的对比
Claims (1)
1.一种三氟甲烷硫醇银(I)的合成方法，其特征在于，以氟化银为原料，采用三氟甲硫酯作为三氟甲硫基来源，合成三氟甲烷硫醇银(I)，反应方程式为：
式(3)中，R为芳基、烷基中的任一种；
式(1)所示化合物的合成过程为：将式(2)所示的化合物，与式(3)所示的化合物溶于溶剂中，在特定温度下，反应一定时间后，生成式(1)所示化合物；
所述溶剂为1,2-二氯乙烷、二氯甲烷、乙腈、1,4-二氧六环、苯、甲苯、二甲苯、三氟甲苯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、四氢呋喃、乙醚中的任一种；
反应体系中，式(2)所示化合物、式(3)所示化合物的摩尔配比范围是1:(1～10)；
反应温度为0℃-50℃，反应时间为0.5-72h。
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