CN113387852B - 一种亚砜类化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种亚砜类化合物的制备方法，包括以下步骤：将硫醚溶于反应溶剂和水的混合溶剂中，在可见光和氧气的条件下反应，得到的产物采用有机溶剂进行萃取，干燥，过滤，浓缩，最终得到亚砜类化合物。本发明以硫醚作为原料，通过加入反应溶剂和水，实现了无需添加额外催化剂的条件下，常温可见光诱导制备得到亚砜类化合物，本发明的方法绿色环保，后处理简便，实验成本低，分离产率高，适合进行规模化生产应用。

Description

一种亚砜类化合物的制备方法
技术领域
本发明属于化合物制备领域，具体涉及一种亚砜类化合物的制备方法。
背景技术
亚砜类化合物中的亚磺酰基(S＝O)与羰基(C＝O)是生物等排体，在药物结构设计和改造中有着广泛的应用，例如可用于提高药物分子的水溶性，影响药物代谢动力学性质，增强药物与靶标蛋白的相互结合能力等。例如埃索美拉唑、莫达非尼等药物是亚砜衍生物；实验室里被广泛使用的二甲基亚砜(DMSO)是一种溶解能力极强的溶剂，同时还可以直接作为药物分子用于消炎止痛。除了在药物领域的应用，亚砜同时也是一种重要的化学原料，广泛用于精细化学品、功能材料的制备等领域。
通常而言，亚砜类化合物的制备主要通过亚磺酰基衍生物与有机金属试剂亲核取代得以实现，或者在等当量的高价碘或过氧化物的存在下，采用过渡金属催化硫化物氧化的方式制备亚砜类化合物。然而，使用金属试剂和有毒有害的氧化剂使得这些方法存在以下不足：(1)会产生等当量的有毒废物；(2)官能团兼容性差；(3)反应选择性差，易生成过度氧化产物。
近年来，可见光作为一种可再生的清洁能源广泛用于诱导系列有机化学反应。尽管已有诸多文献报道了在氧气氛围下，采用可见光对硫化物进行照射，可实现亚砜类化合物的制备，但这些方法仍依赖于各种可见光催化剂，例如共轭聚合物、金属配合物、无机半导体材料等，使得亚砜的制备需要额外的步骤合成光催化剂，增加了能源消耗和实验成本，不利于方法的产业化。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种无需额外催化剂的亚砜类化合物的制备方法，具体采用以下的技术方案：
一种亚砜类化合物的制备方法，包括以下步骤：将硫醚溶于反应溶剂和水的混合溶剂中，在可见光和氧气的条件下反应，得到的产物采用有机溶剂进行萃取，干燥，过滤，浓缩，最终得到亚砜类化合物；所述反应溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、DMF、THF中的一种。
发明人通过不断尝试，意外发现可以将硫醚作为生产原料，加入至反应溶剂和水的混合溶剂中，即可在常温下，无需任何催化剂的条件下，在可见光的诱导下制得亚砜类化合物，大大减少了能源消耗和实验成本，利于工业化的生产。
发明人进一步发现，在相同比例的条件下，选择甲醇作为反应溶剂时，反应速度最快，能够进一步缩短制备时间，提高制备效率。
其中，硫醚、反应溶剂和水的比例为10mmol：(1～9)mL：(1～9)mL时，效果较为良好。
此外，发明人在上述创新发现的基础上，进一步将硫醚、反应溶剂和水的比例限定为10mmol：6mL：3mL时，发现制备亚砜类化合物的时间进一步得到了缩短，其制备效率得到进一步提高。
其中，所述硫醚的结构式如式I所示：
Figure BDA0003175822020000021
式I，其中，R1和R2选自C1～C8烷基、C3-C8环烷基或包含第一取代基的C3-C8环烷基、芳环或包含第二取代基的芳环中的任意一种；第一取代基包括卤素、硝基和胺基中的至少一种，第二取代基包括C1～C8烷基、卤素、硝基和胺基中的至少一种。
作为公知常识的是，C1-8烷基是指具有1-8个碳原子直链或支链的烷基，在本发明中优选甲基、乙基、异丙基；作为公知常识的是，C3～7环烷基或杂环烷基是指具有3-7个碳原子环烷烃，在本发明中优选环丙烷。进一步优选所述硫醚为苯甲硫醚或二苯硫醚。
其中，所述有机溶剂为二氯甲烷或乙酸乙酯。干燥时采用无水硫酸钠进行干燥。
本发明的有益效果为：本发明以硫醚作为原料，通过加入反应溶剂和水，实现了无需添加额外催化剂的条件下，常温可见光诱导制备得到亚砜类化合物，本发明的方法绿色环保，后处理简便，实验成本低，分离产率高，适合进行规模化生产应用。
附图说明
图1所示为实施例1制得的苯甲亚砜的核磁氢谱图；
图2所示为实施例1制得的苯甲亚砜的碳谱图；
图3所示为实施例5制得的二苯亚砜的核磁氢谱图；
图4所示为实施例5制得的二苯亚砜的碳谱图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。
实施例1：
称取苯甲硫醚(1.24g，10mmol)于25mL史莱克管中，并加入6mL甲醇和3mL蒸馏水作为反应混合溶剂，然后将已充好的氧气球套于史莱克管之上，反应体系采用循环水真空泵抽排空气3次，随后在室温条件下采用可见光进行照射；采用薄层色谱法检测反应进行程度，11h后反应底物完全转化，反应体系在真空下浓缩除去甲醇，浓缩液用二氯甲烷(3*10mL)和水(50mL)进行3次萃取，合并有机相并采用无水硫酸钠干燥10min，过滤除去无水硫酸钠，滤液在真空下浓缩，得到最终产物苯甲亚砜(分离产率为96％)，其核磁氢谱和碳谱如图1和图2所示。
实施例2：
称取苯甲硫醚(1.24g，10mmol)于25mL史莱克管中，并加入9mL甲醇和1mL蒸馏水作为反应混合溶剂，然后将已充好的氧气球套于史莱克管之上，反应体系采用循环水真空泵抽排空气3次，随后在室温条件下采用可见光进行照射；采用薄层色谱法检测反应进行程度，20h后反应底物完全转化，反应体系在真空下浓缩除去甲醇，浓缩液用二氯甲烷(3*10mL)和水(50mL)进行3次萃取，合并有机相并采用无水硫酸钠干燥10min，过滤除去无水硫酸钠，滤液在真空下浓缩，得到最终产物苯甲亚砜(分离产率为96％)。
实施例3：
称取苯甲硫醚(1.24g，10mmol)于25mL史莱克管中，并加入6mL N,N’-二甲基甲酰胺和3mL蒸馏水作为反应混合溶剂，然后将已充好的氧气球套于史莱克管之上，反应体系采用循环水真空泵抽排空气3次，随后在室温条件下采用可见光进行照射；采用薄层色谱法检测反应进行程度，15h后反应底物完全转化，反应体系在真空下浓缩除去甲醇，浓缩液用二氯甲烷(6*8mL)和水(50mL)进行3次萃取，合并有机相并用无水硫酸钠干燥10min，过滤除去无水硫酸钠，滤液在真空下浓缩，得到最终产物苯甲亚砜(分离产率为96％)。
实施例4：
称取苯甲硫醚(1.24g，10mmol)于25mL史莱克管中，并加入6mL乙醇和3mL蒸馏水作为反应混合溶剂，然后将已充好的氧气球套于史莱克管之上，反应体系采用循环水真空泵抽排空气3次，随后在室温条件下采用可见光进行照射；采用薄层色谱法检测反应进行程度，14h后反应底物完全转化，反应体系在真空下浓缩除去甲醇，浓缩液用二氯甲烷(6*8mL)和水(50mL)进行3次萃取，合并有机相并用无水硫酸钠干燥10min，过滤除去无水硫酸钠，滤液在真空下浓缩，得到最终产物苯甲亚砜(分离产率为96％)。
实施例5：
称取称取二苯硫醚(1.86g，10mmol)于25mL史莱克管中，并加入6mL甲醇和3mL蒸馏水作为反应混合溶剂，然后将已充好的氧气球套于史莱克管之上，反应体系采用循环水真空泵抽排空气3次，随后在室温条件下采用可见光进行照射；采用薄层色谱法检测反应进行程度，待底物完全转化后(24h)，反应体系在真空下浓缩除去甲醇，浓缩液用二氯甲烷进行3次萃取(3*10mL)，合并有机相并采用无水硫酸钠干燥10min，过滤除去无水硫酸钠，滤液在真空下浓缩，得到最终产物苯甲亚砜(分离产率为97％)，其核磁氢谱和碳谱如图3和图4所示。
实施例6：
称取称取二苯硫醚(1.86g，10mmol)于25mL史莱克管中，并加入1mL甲醇和9mL蒸馏水作为反应混合溶剂，然后将已充好的氧气球套于史莱克管之上，反应体系采用循环水真空泵抽排空气3次，随后在室温条件下采用可见光进行照射；采用薄层色谱法检测反应进行程度，待底物完全转化后(30h)，反应体系在真空下浓缩除去甲醇，浓缩液用二氯甲烷进行3次萃取(3*10mL)，合并有机相并采用无水硫酸钠干燥10min，过滤除去无水硫酸钠，滤液在真空下浓缩，得到最终产物苯甲亚砜(分离产率为97％)，其核磁氢谱和碳谱如图3和图4所示。
实施例7：
称取称取二苯硫醚(1.86g，10mmol)于25mL史莱克管中，并加入6mL N,N’-二甲基甲酰胺和3mL蒸馏水作为反应混合溶剂，然后将已充好的氧气球套于史莱克管之上，反应体系采用循环水真空泵抽排空气3次，随后在室温条件下采用可见光进行照射；采用薄层色谱法检测反应进行程度，待底物完全转化后(26h)，反应体系在真空下浓缩除去甲醇，浓缩液用二氯甲烷进行3次萃取(3*10mL)，合并有机相并采用无水硫酸钠干燥10min，过滤除去无水硫酸钠，滤液在真空下浓缩，得到最终产物苯甲亚砜(分离产率为97％)。
实施例8：
称取称取二苯硫醚(1.86g，10mmol)于25mL史莱克管中，并加入6mL乙醇和3m L蒸馏水作为反应混合溶剂，然后将已充好的氧气球套于史莱克管之上，反应体系采用循环水真空泵抽排空气3次，随后在室温条件下采用可见光进行照射；采用薄层色谱法检测反应进行程度，待底物完全转化后(25h)，反应体系在真空下浓缩除去甲醇，浓缩液用二氯甲烷进行3次萃取(3*10mL)，合并有机相并采用无水硫酸钠干燥10min，过滤除去无水硫酸钠，滤液在真空下浓缩，得到最终产物苯甲亚砜(分离产率为97％)。
以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (7)

1.一种亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将硫醚溶于反应溶剂和水的混合溶剂中，在可见光和氧气的条件下反应，得到的产物采用有机溶剂进行萃取，干燥，过滤，浓缩，最终得到亚砜类化合物；所述反应溶剂为甲醇。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，硫醚、反应溶剂和水的比例为10mmol：(1～9)mL：(1～9)mL。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，硫醚、反应溶剂和水的比例为10mmol：6mL：3mL。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，硫醚的结构式如式I所示：
Figure FDA0003890491380000011
其中，R1和R2选自C1～C8烷基、C3-C8环烷基或包含第一取代基的C3-C8环烷基、芳环或包含第二取代基的芳环中的任意一种；第一取代基包括卤素、硝基和胺基中的至少一种，第二取代基包括C1～C8烷基、卤素、硝基和胺基中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述硫醚为苯甲硫醚或二苯硫醚。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷或乙酸乙酯。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用无水硫酸钠进行干燥。
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