CN114989050A - 对称二硫醚类化合物的合成方法 - Google Patents

对称二硫醚类化合物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种对称二硫醚类化合物的合成方法,包括以下步骤:利用不可溶铜盐、胺助剂、石墨烯制备获得铜基负载型催化剂;将卤化物、单质硫、铜基负载型催化剂、缚酸剂和溶剂混合后,于60~100℃下搅拌反应6~10h;反应结束后,经后处理,得到对称二硫醚类化合物。采用本发明方法制备对称二硫醚类化合物具有工艺简单、环境友好、收率高、选择性好等特点。

Description

对称二硫醚类化合物的合成方法
技术领域
本发明涉及化合物领域,特别涉及一种对称二硫醚类化合物的合成方法。
背景技术
二硫醚类化合物是指具有S-S键结构的有机硫化合物,由于其独特的结构和多样化的生物活性,在合成化学和药物化学中有着重要的作用。首先,作为一类重要的有机硫物种,二硫醚类化合物是一些酶、抗体、肽和激素等生物活性化合物中必不可少的部分。此外,二硫醚类化合物还常见于双硫仑、硫辛酸和呋喃硫胺等药物分子以及胶霉毒素等天然产物中,并且其中的S-S键是这些物质的活性片段。其次,二硫醚类化合物也常用于药物的递送和释放,这主要是因为在细胞外稳定存在的S-S进入细胞后,会诱导癌细胞内的谷胱甘肽发生巯基的选择性氧化还原过程,而S-S自身会发生断裂而被破坏,进而能够实现药物靶向传递与释放的目的。最后,二硫醚类化合物也可作为一种绿色催化剂,在温和条件下能有效地诱导多种反应,包括二羰基化合物的有氧化反应、烯烃的氧化裂解反应、末端炔烃的二硼化反应等。
目前,多种合成二硫醚类化合物的有效策略被报道出来,这些策略可以归为如下四类:硫醇氧化法、磺酰氯还原法、氯化硫转化法和卤化物硫化法。
硫醇氧化法是合成二硫醚类化合物最有效的方法,因为这个过程简单、快速且收率高。尽管目前已经有多种氧化剂成功用于硫醇的氧化反应,但是较为绿色的氧化剂主要还是空气、氧气以及过氧化氢三类。需要注意的是,使用这三种氧化剂氧化硫醇时往往需要额外加入过渡金属充当催化剂。然而,由于硫醇有毒且具有恶臭的气味,导致硫醇的制备和使用是不受欢迎的。
自从Kabalka在1991年报道了通过还原芳基/烷基磺酰氯合成对称二硫醚化合物的方法后,陆续出现了许多关于还原磺酰氯合成对称二硫醚类化合物的报道。这些过程基本一致,主要区别在于选用的还原剂不同。常见的还原剂有六氯化钨、五氯化钼、二碘化钐、硼碘化二甲基苯胺复合物。尽管该方法能够合成对称二硫醚类化合物,但是产物的收率和选择性都不高。
氯化硫可作为一种硫源,用于从活化的芳族化合物或不饱和烃类化合物制备二硫醚类化合物,但是氯化硫会与空气中的水发生反应而产生刺鼻的烟雾,且需要超低温操作,因而氯化硫转化法逐渐被舍弃。
卤化物硫化法是指卤化物与硫源通过C-S偶联反应生成二硫醚类化合物的方法。该方法是近些年主要的研究方向之一,目前已经有多种硫源成功地应用于卤化物的硫化过程中。例如,Abbasi M(Synlett,2015,26(09):1185-1190.)等人以烷基卤化物为起始底物、三水合硫化钠为硫源,在聚乙二醇中经一锅法反应合成了对称二烷基二硫醚类化合物。Soleiman Beigi M(Appl.Organomet.Chem.,2013,27(12):734-736.)等人采用芳基碘化物作为起始底物,以硫代乙酰胺为硫源,在氯化亚铜催化下以较高的收率合成了对称二芳基二硫醚类化合物。虽然单质硫具有储量丰富、价格便宜,原子经济性高,绿色、安全、不存在特殊气味等优势,但是目前尚未见到烷基卤化物与单质硫偶联反应合成二烷基二硫醚的报道。主要原因是单质硫在碱性环境中会被活化而分裂成具有不同硫原子个数的硫团簇,这些硫团簇与烷基卤化物反应会生成具有不同硫原子个数的烷基硫醚(R-Sn-R),这导致烷基卤化物与单质硫的反应选择性很差。另外,由于这些具有不同硫原子个数的烷基硫醚的性质非常接近,难以分离纯化。此外,虽然有些报道已经成功地将单质硫应用到芳基卤化物的C-S偶联反应中,但是主要适用于活性较高的芳基碘化物,且相应的二芳基二硫醚产物的收率很低。因此,以单质硫为硫源的卤化物硫化法仍然有较大的研究空间。
综上所述,要实现对称二硫醚类化合物的高选择性、高收率地绿色化生产,不仅涉及工艺条件的选择,还涉及到高效催化体系的开发。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种温和、高效、清洁的对称二硫醚类化合物的合成方法。
为解决上述技术问题,本发明提供一种对称二硫醚类化合物的合成方法,包括以下步骤:
1)、浸渍法制备铜基负载型催化剂:
将不可溶铜盐与胺助剂分散溶解于甲醇中,得混合液;将石墨烯分散于甲醇中,得分散液;
将混合液与分散液混合(充分混合)后静置,静置所得沉淀先干燥,再于400~600℃、在含有5±1%氨气(体积含量)的惰性气体(优选氮气)中煅烧5±0.5h,得铜基负载型催化剂;
不可溶铜盐与胺助剂的摩尔比为1:1~2;铜盐与石墨烯的质量比为1:50~100;
说明:石墨烯容易被氧化,因此需要在上述含氨气的惰性气体中被煅烧;
一般而言,8~12g的石墨烯配用50mL甲醇;
2)、将卤化物、单质硫、步骤1)所得的铜基负载型催化剂、缚酸剂和溶剂混合后,于60~100℃下搅拌反应6~10h;所述卤化物:单质硫:缚酸剂=1:1.5~2.5:2的摩尔比;铜基负载型催化剂为卤化物质量的5~10%;
反应结束后,经后处理,得到对称二硫醚类化合物(纯度≥97%)。
说明:反应可在干燥洁净的Schlenk管中进行,采用GC或HPLC监测反应进程。
作为本发明的对称二硫醚类化合物的合成方法的改进,所述步骤1)中:
不可溶铜盐为:氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜;
胺助剂为:三乙胺(TEA)、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)。
作为本发明的对称二硫醚类化合物的合成方法的进一步改进,步骤2)中:
卤化物为氯代正丁烷、氯代异丁烷、氯代正己烷、氯化苄、1-氯-2-苯乙烷、碘苯、4-溴吡啶、1-碘萘;
缚酸剂为:碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、甲醇钠、氢氧化钾。
作为本发明的对称二硫醚类化合物的合成方法的进一步改进,步骤2)中溶剂为:PEG200(聚乙二醇200)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、1,4-二氧六环。
作为本发明的对称二硫醚类化合物的合成方法的进一步改进,步骤2)中:每30mmol的卤化物配用30±10mL的溶剂。
作为本发明的对称二硫醚类化合物的合成方法的进一步改进,步骤1)中:混合时间为3±0.5h,静置时间为3±0.5h。
作为本发明的对称二硫醚类化合物的合成方法的进一步改进,步骤2)的后处理为:
反应时间到达后淬灭反应(反应时间到达后,将反应所得物冷却至室温,加水淬灭反应),用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相洗涤(用饱和食盐水洗涤)后干燥除水(无水硫酸钠干燥),再除溶(除去乙酸乙酯等溶剂),最后分离纯化,得到对称二硫醚类化合物。
作为本发明的对称二硫醚类化合物的合成方法的进一步改进,步骤2)中的分离纯化方法为减压蒸馏或柱层析法。
本发明的对称二硫醚类化合物合成方法的反应方程式如下:
Figure BDA0003723384570000031
其中所述-R为正丁基、异丁基、正己基、苄基、2-苯基乙基、苯基、吡啶基、萘基中的任一。
其中所述-X为氯、溴、碘中的任一。
本发明经比较不同工艺条件,综合考虑合成策略的难易,确立了在石墨烯负载的铜基催化剂催化下,以卤化物为原料、单质硫为硫源经C-S偶联反应高效合成对称二硫醚类化合物的技术开发路线;本发明关键的技术难点在于高效催化剂的开发。
本发明首次实现了单质硫与烷基卤代物C-S偶联反应高选择、高收率合成对称二烷基二硫醚。
本发明实现了活性较低的芳基溴化物和芳基氯化物与单质硫的偶联反应制备对称二芳基二硫醚。
本发明的对称二硫醚类化合物合成方法,采用自制的铜基负载型催化剂,实现了卤化物与单质硫的偶联反应高选择性合成对称二硫醚类化合物,有效地避免了极性相近副产物的生成,为后处理过程扫除了障碍。此外,该过程使用廉价易得、无味无臭的单质硫作为硫源,原子利用率高,无其他废弃物产生,保证生产过程环境友好。因此,采用本发明方法制备对称二硫醚类化合物具有工艺简单、环境友好、收率高、选择性好等特点。
综上,本发明提供一种对称二硫醚类化合物的合成方法,开发铜基负载型催化剂,催化卤化物和单质硫的C-S偶联反应直接生成对称二硫醚类化合物,对称二硫醚类化合物的收率高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:
实施例1、一种对称二硫醚类化合物合成方法,以氯代正丁烷与单质硫为原料,依次进行以下步骤:
1)、浸渍法制备Cu-TEA/G催化剂:
将氯化亚铜(0.10g,1.0mmol)与三乙胺(1.0mmol)充分分散溶解于5mL的甲醇中,同时将10.0g的石墨烯充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合3h,静置3h,将静置所得沉淀干燥(60℃烘箱真空干燥4h,目的是为了除去残存的甲醇溶剂)后于600℃、含有5%氨气(体积含量)的氮气流中煅烧5h,即可获得Cu-TEA/G催化剂(约8.6g)。
说明:含有5%氨气(体积含量)的氮气流,即由氨气5%和氮气95%组成。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入氯代正丁烷(2.8g,30mmol)、单质硫(1.4g,45mmol)、步骤1)所得的Cu-TEA/G催化剂(0.28g,10wt%)、氢氧化钾(3.4g,60mmol)和1,4-二氧六环(30mL);随后,于100℃下搅拌反应6h;并采用GC监测反应进程。此时反应已完成。
将反应所得的混合物冷却至室温;加入30mL水淬灭反应,并用乙酸乙酯萃取三次(20mL×3)。合并有机相(位于上层)后,用饱和食盐水洗涤三次(20mL×3),无水硫酸钠(约5.0g)干燥,砂芯漏斗过滤,旋转蒸发除去溶剂(包括1,4-二氧六环与乙酸乙酯),采用减压蒸馏法(温度为42℃,压力为0.01MPa)分离纯化,收集蒸气温度为38℃的馏分,得到二丁基二硫醚2.1g(收率为78%,纯度为99%),为无色液体,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.69–2.63(m,4H),1.64(dt,J=15.2,7.2Hz,4H),1.39(dq,J=14.6,7.2Hz,4H),0.93–0.86(m,6H);13CNMR(101MHz,CDCl3)δ38.92(s,1H),31.38(s,1H),21.73(s,0H),13.76(s,0H);GC-MS(EI)m/z:calcd.for C8H18S2[M]:178.08,found:178.11。
实施例2、一种对称二硫醚类化合物合成方法,以氯代异丁烷与单质硫为原料,依次进行以下步骤:
1)、浸渍法制备Cu-DIPEA/G催化剂:
将溴化亚铜(0.14g,1.0mmol)与N,N-二异丙基乙胺(1.5mmol)充分分散溶解于5mL的甲醇中,同时将10.0g的石墨烯充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合3h,静置3h,将静置所得沉淀干燥后于400℃、含有5%氨气(体积含量)的氮气流中煅烧5h,即可获得Cu-DIPEA/G催化剂(约8.2g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入氯代异丁烷(2.8g,30mmol)、单质硫(1.9g,60mmol)、步骤1)所得的Cu-DIPEA/G催化剂(0.14g,5wt%)、甲醇钠(3.2g,60mmol)和1,4-二氧六环(30mL);随后,于80℃下搅拌反应8h;并采用GC监测反应进程。此时反应已完成。
将反应所得的混合物冷却至室温;加入30mL水淬灭反应,并用乙酸乙酯萃取三次。合并有机相后,用饱和食盐水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,砂芯漏斗过滤,旋转蒸发除去溶剂,采用减压蒸馏法(温度为38℃,压力为0.01MPa)分离纯化,收集蒸气温度为37℃的馏分,得到二异丁基二硫醚2.0g(收率为76%,纯度为97%),为无色液体,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.56(d,J=6.8Hz,4H),1.96–1.86(m,2H),0.97(d,J=6.8Hz,12H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ48.60,28.24,21.84;GC-MS(EI)m/z:calcd.for C8H18S2[M]:178.08,found:178.11。
实施例3、一种对称二硫醚类化合物合成方法,以氯代正己烷与单质硫为原料,依次进行以下步骤:
1)、浸渍法制备Cu-DBU/G催化剂:
将碘化亚铜(0.19g,1.0mmol)与1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(2.0mmol)充分分散溶解于5mL的甲醇中,同时将9.5g的石墨烯充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合3h,静置3h,将静置所得沉淀干燥后于500℃、含有5%氨气(体积含量)的氮气流中煅烧5h,即可获得Cu-DBU/G催化剂(约7.8g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入氯代正己烷(3.6g,30mmol)、单质硫(2.4g,75mmol)、步骤1)所得的Cu-DBU/G催化剂(0.29g,8wt%)、氢氧化钠(2.4g,60mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(30mL);随后,于60℃下搅拌反应10h;并采用GC监测反应进程。此时反应已完成。
将反应所得的混合物冷却至室温;加入30mL水淬灭反应,并用乙酸乙酯萃取三次。合并有机相后,用饱和食盐水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,砂芯漏斗过滤,旋转蒸发除去溶剂,采用减压蒸馏法(温度为55℃,压力为0.01MPa)分离纯化,收集蒸气温度为39℃的馏分,得到二己基二硫醚2.8g(收率为81%,纯度为99%),为无色液体,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.72–2.59(m,4H),1.68–1.61(m,4H),1.42–1.25(m,12H),0.87(t,J=7.0Hz,6H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ39.28,31.53,29.28,28.30,22.62,14.09;GC-MS(EI)m/z:calcd.forC12H26S2[M]:234.15,found:234.17。
实施例4、一种对称二硫醚类化合物合成方法,以氯化苄与单质硫为原料,依次进行以下步骤:
1)、浸渍法制备Cu-DBU/G催化剂:
将溴化亚铜(0.14g,1.0mmol)与1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(0.3g,2.0mmol)充分分散溶解于5mL的甲醇中,同时将9.8g的石墨烯充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合3h,静置3h,将静置所得沉淀干燥后于400℃、含有5%氨气(体积含量)的氮气流中煅烧5h,即可获得Cu-DBU/G催化剂(约8.4g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入氯化苄(3.8g,30mmol)、单质硫(1.4g,45mmol)、步骤1)所得的Cu-DBU/G催化剂(0.27g,7wt%)、氢氧化钠(2.4g,60mmol)和聚乙二醇PEG200(30mL);随后,于100℃下搅拌反应8h;并采用HPLC监测反应进程。此时反应已完成。
将反应所得的混合物冷却至室温;加入30mL水淬灭反应,并用乙酸乙酯萃取三次。合并有机相后,用饱和食盐水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,砂芯漏斗过滤,旋转蒸发除去溶剂,采用柱层析法(层析柱为硅胶色谱柱,洗脱剂:纯石油醚,洗脱流速为30mL/min)分离纯化,收集Rf=0.9(TLC检测,展开剂为纯石油醚)的洗脱液;旋转蒸发除去洗脱剂,得到二苄基二硫醚3.6g(收率为98%,纯度为97%),为白色固体(熔程:68.9–70.3℃),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.36–7.20(m,10H),3.59(s,4H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ137.37,129.44,128.50,127.45,43.28;GC-MS(EI)m/z:calcd.for C14H14S2[M]:246.05,found:246.04。
实施例5、一种对称二硫醚类化合物合成方法,以1-氯-2-苯乙烷与单质硫为原料,依次进行以下步骤:
1)、浸渍法制备Cu-TEA/G催化剂:
将碘化亚铜(0.19g,1.0mmol)与三乙胺(2.0mmol)充分分散溶解于5mL的甲醇中,;同时将10.8g的石墨烯充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合3h,静置3h,将静置所得沉淀干燥后于600℃、含有5%氨气(体积含量)的氮气流中煅烧5h,即可获得Cu-TEA/G催化剂(约9.1g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入1-氯-2-苯乙烷(4.2g,30mmol)、单质硫(2.4g,75mmol)、步骤1)所得的Cu-TEA/G催化剂(0.21g,5wt%)、氢氧化钾(3.4g,60mmol)和二甲基亚砜(30mL);随后,于80℃下搅拌反应10h;并采用HPLC监测反应进程;此时反应已完成。
将反应所得的混合物冷却至室温;加入30mL水淬灭反应,并用乙酸乙酯萃取三次。合并有机相后,用饱和食盐水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,砂芯漏斗过滤,旋转蒸发除去溶剂,采用柱层析法(层析柱为硅胶色谱柱,洗脱剂:纯石油醚,洗脱流速为30mL/min)分离纯化,收集Rf=0.8(TLC检测,展开剂为纯石油醚)的洗脱液;旋转蒸发除去洗脱剂,得到双(2-苯乙基)二硫醚3.7g(收率为91%,纯度为97%),为无色油状液体,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38(t,J=7.2Hz,4H),7.34–7.22(m,6H),3.15–3.05(m,4H),3.05–2.95(m,4H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ140.21,128.81,128.71,126.61,40.39,35.92;GC-MS(EI)m/z:calcd.forC16H18S2[M]:274.08,found:274.06。
实施例6、一种对称二硫醚类化合物合成方法,以碘苯与单质硫为原料,依次进行以下步骤:
1)、浸渍法制备Cu-DIPEA/G催化剂:
将氯化亚铜(0.10g,1.0mmol)与N,N-二异丙基乙胺(0.2g,1.5mmol)充分分散溶解于5mL的甲醇中,同时将10.0g的石墨烯充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合3h,静置3h,将静置所得沉淀干燥后于500℃、含有5%氨气(体积含量)的氮气流中煅烧5h,即可获得Cu-DIPEA/G催化剂8.9g。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入碘苯(6.1g,30mmol)、单质硫(1.9g,60mmol)、步骤1)所得的Cu-DIPEA/G催化剂(0.55g,9wt%)、碳酸钾(8.3g,60mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(30mL);随后,于100℃下搅拌反应10h;并采用HPLC监测反应进程;此时反应已完成。
将反应所得的混合物冷却至室温;加入30mL水淬灭反应,并用乙酸乙酯萃取三次。合并有机相后,用饱和食盐水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,砂芯漏斗过滤,旋转蒸发除去溶剂,采用柱层析法(层析柱为硅胶色谱柱,洗脱剂:纯石油醚,洗脱流速为30mL/min)分离纯化,收集Rf=0.8(TLC检测,展开剂为纯石油醚)的洗脱液;旋转蒸发除去洗脱剂,得到二苯二硫醚2.7g(收率为83%,纯度为99%),为白色固体(熔程:76.8–78.0℃),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.57(d,J=7.2Hz,4H),7.34(t,J=7.4Hz,4H),7.31–7.23(m,2H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ137.20,129.26,127.67,127.34;GC-MS(EI)m/z:calcd.for:C12H10S2[M]:218.02,found:218.01。
实施例7、一种对称二硫醚类化合物合成方法,以4-溴吡啶与单质硫为原料,依次进行以下步骤:
1)、浸渍法制备Cu-TEA/G催化剂:
将溴化亚铜(0.14g,1.0mmol)与三乙胺(0.1g,1.0mmol)充分分散溶解于5mL的甲醇中,同时将8.4g的石墨烯充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合3h,静置3h,将静置所得沉淀干燥后于600℃、含有5%氨气(体积含量)的氮气流中煅烧5h,即可获得Cu-TEA/G催化剂(约7.1g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入4-溴吡啶(4.7g,30mmol)、单质硫(2.4g,75mmol)、步骤1)所得的Cu-TEA/G催化剂(0.47g,10wt%)、碳酸钠(6.4g,60mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(30mL);随后,于100℃下搅拌反应8h;并采用HPLC监测反应进程;此时反应已完成。
将反应所得的混合物冷却至室温;加入30mL水淬灭反应,并用乙酸乙酯萃取三次。合并有机相后,用饱和食盐水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,砂芯漏斗过滤,旋转蒸发除去溶剂,采用柱层析法(层析柱为硅胶色谱柱,洗脱剂:乙酸乙酯:石油醚=1:10,v/v,洗脱流速为30mL/min)分离纯化,收集Rf=0.5(TLC检测,展开剂为乙酸乙酯:石油醚=1:10,v/v)的洗脱液;旋转蒸发除去洗脱剂,得到二(4-吡啶基)二硫醚2.8g(收率为86%,纯度为97%),为白色固体(熔程:76.8–78.0℃),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.46(dd,J=20.8,5.8Hz,2H),7.24(dd,J=48.2,6.0Hz,2H);13C NMR(400MHz,CDCl3)δ150.44,144.09,124.90;GC-MS(EI)m/z:calcd.for:C10H8N2S2[M]:220.01,found:220.03。
实施例8、一种对称二硫醚类化合物合成方法,以1-碘萘与单质硫为原料,依次进行以下步骤:
1)、浸渍法制备Cu-DBU/G催化剂:
将氯化亚铜(0.10g,1.0mmol)与1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(0.3g,2.0mmol)充分分散溶解于5mL的甲醇中,同时将8.0g的石墨烯充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合3h,静置3h,将静置所得沉淀干燥后于400℃、含有5%氨气(体积含量)的氮气流中煅烧5h,即可获得Cu-DBU/G催化剂(约6.8g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入1-碘萘(7.6g,30mmol)、单质硫(2.4g,75mmol)、步骤1)所得的Cu-DBU/G催化剂(0.38g,5wt%)、碳酸钾(8.3g,60mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(30mL);随后,于100℃下搅拌反应10h;并采用HPLC监测反应进程;此时反应已完成。
将反应所得的混合物冷却至室温;加入30mL水淬灭反应,并用乙酸乙酯萃取三次。合并有机相后,用饱和食盐水洗涤三次,无水硫酸钠干燥,砂芯漏斗过滤,旋转蒸发除去溶剂,采用柱层析法(层析柱为硅胶色谱柱,洗脱剂:纯石油醚,洗脱流速为30mL/min)分离纯化,收集Rf=0.7(TLC检测,展开剂为纯石油醚)的洗脱液;旋转蒸发除去洗脱剂,得到二(1-萘基)二硫醚4.0g(收率为84%,纯度为98%),为白色固体(熔程:138.1–139.5℃),1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.57–8.46(m,2H),7.94–7.88(m,2H),7.84(d,J=8.2Hz,2H),7.76(d,J=6.6Hz,2H),7.62–7.56(m,4H),7.38–7.33(m,2H);13C NMR(400MHz,CDCl3)δ134.35,133.68,132.96,130.40,129.53,128.86,126.96,126.65,125.71,125.35;GC-MS(EI)m/z:calcd.for:C20H14S2[M]:318.05,found:318.04。
对比例1-1、将实施例4步骤2)中的单质硫改成三水合硫化钠,摩尔用量保持不变(即,为45mmol),其余等同于实施例4。
所得结果为:目标产物二苄基二硫醚的收率下降,为55%。
对比例1-2、相对于实施例4,作如下更改:
1)、取消“1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯”的使用,催化剂的制备方法具体如下:
将溴化亚铜(0.14g,1.0mmol)分散于5mL的甲醇中,同时将9.8g的石墨烯充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合3h,静置3h,将静置所得沉淀干燥后于400℃、含有5%氨气(体积含量)的氮气流中煅烧5h,即可获得Cu/G催化剂。
2)、将“Cu-DBU/G催化剂0.27g”改成“Cu/G催化剂0.27g”,其余等同于实施例4的步骤2)。
所得结果为:目标产物二苄基二硫醚的收率下降,仅仅为48%。
对比例1-3、相对于实施例4,作如下更改:
步骤1)、将“含有5%氨气(体积含量)的氮气”改成“氮气”,其余等同于实施例4的步骤1)。
并以此步骤1)所得的催化剂代替原实施例4中所用的Cu-DBU/G催化剂,用量保持不变,其余等同于实施例4的步骤2)。
所得结果为:目标产物二苄基二硫醚的收率下降,仅仅为65%。
对比例1-4、相对于实施例4,作如下更改:
1)、将“1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯”改成相同摩尔用量的胺助剂---三乙烯二胺,其余等同于实施例4的步骤1);得催化剂。
2)、并以此步骤1)所得的催化剂代替原实施例4中所用的Cu-DBU/G催化剂,用量保持不变,仍然为0.27g;其余等同于实施例4的步骤2)。
所得结果为:目标产物二苄基二硫醚的收率下降,仅仅为61%。
对比例2、取消实施例6步骤1)催化剂的制备过程,改成直接采用氯化亚铜作为催化剂(氯化亚铜的用量为0.55g),其余等同于实施例6。
所得结果为:目标产物二苯二硫醚的收率下降,仅仅为48%。
对比例3、取消实施例4中的缚酸剂--氢氧化钠的使用,其余同实施例4的步骤2)。
所得结果为:无目标产物二苄基二硫醚生成。
最后,还需要注意的是,以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然,本发明不限于以上实施例,还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应认为是本发明的保护范围。

Claims (8)

1.对称二硫醚类化合物的合成方法,其特征在于包括以下步骤:
1)、浸渍法制备铜基负载型催化剂:
将不可溶铜盐与胺助剂分散溶解于甲醇中,得混合液;将石墨烯分散于甲醇中,得分散液;
将混合液与分散液混合后静置,静置所得沉淀先干燥,再于400~600℃、在含有5±1%氨气的惰性气体中煅烧5±0.5h,得铜基负载型催化剂;
不可溶铜盐与胺助剂的摩尔比为1:1~2;铜盐与石墨烯的质量比为1:50~100;
2)、将卤化物、单质硫、步骤1)所得的铜基负载型催化剂、缚酸剂和溶剂混合后,于60~100℃下搅拌反应6~10h;所述卤化物:单质硫:缚酸剂=1:1.5~2.5:2的摩尔比;铜基负载型催化剂为卤化物质量的5~10%;
反应结束后,经后处理,得到对称二硫醚类化合物。
2.根据权利要求1所述的对称二硫醚类化合物的合成方法,其特征在于所述步骤1)中:
不可溶铜盐为:氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜;
胺助剂为:三乙胺、N,N-二异丙基乙胺、1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯。
3.根据权利要求2所述的对称二硫醚类化合物的合成方法,其特征在于所述步骤2)中:
卤化物为氯代正丁烷、氯代异丁烷、氯代正己烷、氯化苄、1-氯-2-苯乙烷、碘苯、4-溴吡啶、1-碘萘;
缚酸剂为:碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、甲醇钠、氢氧化钾。
4.根据权利要求3所述的对称二硫醚类化合物的合成方法,其特征在于所述步骤2)中溶剂为:PEG200、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,4-二氧六环。
5.根据权利要求1~4任一项所述的对称二硫醚类化合物的合成方法,其特征在于所述步骤2)中:每30mmol的卤化物配用30±10mL的溶剂。
6.根据权利要求5项所述的对称二硫醚类化合物的合成方法,其特征在于所述步骤1)中:混合时间为3±0.5h,静置时间为3±0.5h。
7.根据权利要求1~6任一项所述的对称二硫醚类化合物的合成方法,其特征在于所述步骤2)的后处理为:
反应时间到达后淬灭反应,用乙酸乙酯萃取,萃取所得有机相洗涤后干燥除水,再除溶,最后分离纯化,得到对称二硫醚类化合物。
8.根据权利要求7所述的对称二硫醚类化合物的合成方法,其特征在于:所述步骤2)中的分离纯化方法为减压蒸馏或柱层析法。
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