CN114989050B - 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

Info

Publication number
CN114989050B
CN114989050B CN202210778833.5A CN202210778833A CN114989050B CN 114989050 B CN114989050 B CN 114989050B CN 202210778833 A CN202210778833 A CN 202210778833A CN 114989050 B CN114989050 B CN 114989050B
Authority
CN
China
Prior art keywords
reaction
symmetrical disulfide
synthesizing
copper
disulfide compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210778833.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114989050A (zh
Inventor
钱超
靳浩
阮建成
周少东
陈新志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Quzhou Research Institute of Zhejiang University
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Quzhou Research Institute of Zhejiang University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU, Quzhou Research Institute of Zhejiang University filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN202210778833.5A priority Critical patent/CN114989050B/zh
Publication of CN114989050A publication Critical patent/CN114989050A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114989050B publication Critical patent/CN114989050B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C319/00Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides
    • C07C319/22Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides of hydropolysulfides or polysulfides
    • C07C319/24Preparation of thiols, sulfides, hydropolysulfides or polysulfides of hydropolysulfides or polysulfides by reactions involving the formation of sulfur-to-sulfur bonds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235Nitrogen containing compounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235Nitrogen containing compounds
    • B01J31/0237Amines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D213/00Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/02Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D213/04Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom
    • C07D213/60Heterocyclic compounds containing six-membered rings, not condensed with other rings, with one nitrogen atom as the only ring hetero atom and three or more double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members having no bond between the ring nitrogen atom and a non-ring member or having only hydrogen or carbon atoms directly attached to the ring nitrogen atom with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D213/61Halogen atoms or nitro radicals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

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:
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 (7)

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;
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;
铜盐为:氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜;
胺助剂为:三乙胺、N,N-二异丙基乙胺或1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯;
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。
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)中溶剂为:PEG200、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,4-二氧六环。
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:每30mmol的卤化物配用30±10mL的溶剂。
5.根据权利要求4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。
6.根据权利要求1~5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,再除溶剂,最后分离纯化,得到对称二硫醚类化合物。
7.根据权利要求6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。
CN202210778833.5A 2022-06-30 2022-06-30 对称二硫醚类化合物的合成方法 Active CN114989050B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210778833.5A CN114989050B (zh) 2022-06-30 2022-06-30 对称二硫醚类化合物的合成方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210778833.5A CN114989050B (zh) 2022-06-30 2022-06-30 对称二硫醚类化合物的合成方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114989050A CN114989050A (zh) 2022-09-02
CN114989050B true CN114989050B (zh) 2023-12-29

Family

ID=83019781

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210778833.5A Active CN114989050B (zh) 2022-06-30 2022-06-30 对称二硫醚类化合物的合成方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114989050B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986143A (en) * 1994-12-22 1999-11-16 Toray Industries, Inc. Method of producing bis(4-alkylthiophenyl) disulfides
JP2007238517A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Hamamatsu Kagaku Gijutsu Kenkyu Shinkokai ジスルフィド化合物の製造方法
JP2007326786A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Nippon Soda Co Ltd ジスルフィド化合物の製造方法
CN103497128A (zh) * 2013-09-04 2014-01-08 常州大学 一种合成对称二芳基二硫醚的方法
CN110776446A (zh) * 2019-11-26 2020-02-11 湖南新合新生物医药有限公司 二芳基二硫醚的制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5986143A (en) * 1994-12-22 1999-11-16 Toray Industries, Inc. Method of producing bis(4-alkylthiophenyl) disulfides
JP2007238517A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Hamamatsu Kagaku Gijutsu Kenkyu Shinkokai ジスルフィド化合物の製造方法
JP2007326786A (ja) * 2006-06-06 2007-12-20 Nippon Soda Co Ltd ジスルフィド化合物の製造方法
CN103497128A (zh) * 2013-09-04 2014-01-08 常州大学 一种合成对称二芳基二硫醚的方法
CN110776446A (zh) * 2019-11-26 2020-02-11 湖南新合新生物医药有限公司 二芳基二硫醚的制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
as an efficient reagent for facile synthesis of dialkyl disulfides under solvent-free conditions.Journal of Sulfur Chemistry.2007,第28卷(第2期),171-176. *
Facile solvent-free generation of disulfide dianion and its use for preparation of symmetrical disulfides;Kiasat, Ali Reza;Phosphorus, Sulfur and Silicon and the Related Elements;第183卷(第1期);178-182 *
Kiasat, Ali Reza 等.NaBH4/S8/wet neutral alumina *
二芳基二硫醚和硫酚的高效合成工艺研究;竺贝贝;浙江大学硕士学位论文;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN114989050A (zh) 2022-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Pehlivan et al. Reduction of phosphine oxides to phosphines with the InBr3/TMDS system
Han et al. Practical and highly stereoselective technology for preparation of enantiopure sulfoxides and sulfinamides utilizing activated and functionally differentiated N-sulfonyl-1, 2, 3-oxathiazolidine-2-oxide derivatives
Azizi et al. Solvent, metal and halogen-free synthesis of sulfoxides by using a recoverable heterogeneous urea-hydrogen peroxide silica-based oxidative catalytic system
CN112126942B (zh) 一种利用电化学反应实现仲芳胺n-n偶联的方法
Yatsumonji et al. Stereo-recognizing transformation of (E)-alkenyl halides into sulfides catalyzed by nickel (0) triethyl phosphite complex
US7485744B2 (en) Iron-catalyzed allylic alkylation
Calet et al. Cobalt carbonyl and phase transfer catalyzed carbonylation of thiiranes
CN1112358C (zh) 取代的苯基吡啶的制备方法
CN108137501A (zh) 用于将卤化杂芳基化合物加氢脱卤的均相方法
CN114989050B (zh) 对称二硫醚类化合物的合成方法
CN114605306B (zh) 一种基于烷基黄原酸酯合成有机硫化合物的方法及其应用
CN103467264B (zh) 一种由工业芴制备9-芴酮的方法
Genovese et al. Ytterbium triflate catalyzed synthesis of chlorinated lactones
CN115160196B (zh) 对称硫醚类化合物的制备方法
Li et al. Ytterbium (III) triflate-catalyzed asymmetric nucleophilic addition of functionalized lithium (α-carbalkoxyvinyl) cuprates to chiral p-toluenesulfinimines (thiooxime S-oxides)
CN112675920B (zh) 一类单手性中心催化剂及其制备和催化合成手性醇类化合物和手性α-烯丙醇的方法
CA1140160A (en) Process for producing alkadienes
EP2248794A1 (en) Process for production of dialcohol, process for production of allylhalide compound, and allylchloride compound
CN115010632B (zh) 硫醇类化合物的绿色合成方法
Baciocchi et al. Synthesis of Sulfoxides by Phase Transfer Catalyzed Oxidation of Sulfides by Cerium (IV) Ammonium Nitrate
WO2007128601A2 (en) Method for the preparation of a compound of the general formula r1-r1 and/or r1-r2 using homo and hetero coupling reactions
CN114874127B (zh) 一种二氟羰基化吲哚酮类化合物的制备方法
CN110590617B (zh) 一种催化氧化硫醚制备砜的方法
Nowrouzi et al. CuI-catalyzed regioselective hydrothiolation of alkynes: a thiol-free route to (Z)-β-alkenyl sulfides
CN112479986A (zh) 一种室温下基于碳氢活化以吡啶为导向基的芳香族化合物选择性单双烯基化反应的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant