CN115160196A - 对称硫醚类化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对称硫醚类化合物的制备方法,包括以下步骤:利用可溶性铜盐、胺助剂、分子筛,采用浸渍法制备铜基负载型催化剂;将铜基负载型催化剂、卤化物、单质硫、缚酸剂与溶剂混合后,于40~120℃下搅拌反应8~12h;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,再除去溶剂,最后分离纯化,得到对称硫醚类化合物。采用本发明方法制备对称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

对称硫醚类化合物的制备方法
技术领域
本发明属于化学领域,具体涉及一种对称硫醚类化合物的合成方法。
背景技术
硫醚类化合物是指具有-S-键结构的有机硫化合物,其在医药、功能材料以及有机合成等领域有着重要的应用价值。首先,硫醚类化合物是合成药物的重要中间体,许多硫醚骨架都广泛存在于药物和生物分子中,如具有抗菌活性的Cilastatin、治疗抗消化性溃疡的Ufiprazole、常用抗生素Penicillin、人体必需氨基酸之一Methionine等。其次,一些聚硫醚类化合物在材料领域也有很高的应用价值,如聚苯硫醚已广泛应用于新能源汽车、电子电器、航空航天等领域。最后,硫醚类化合物在有机合成领域也有着广泛的应用,如硫醚结构可以作为导向基团诱导醋酸钯催化的不对称烯烃C-H键烯基化反应。因此,硫醚类化合物的合成研究一直以来是有机合成中的热点之一,其中较为重要的方法是以C-S偶联反应构建硫醚类化合物。另一方面,卤化物作为一类重要的物质,具有较高的反应活性,通常用来高效地构建其他官能团化合物。因此以卤化物为底物的C-S偶联反应构建硫醚类化合物的方法一直受到有机硫工作者的关注。其中,最为经典的方法是卤化物与硫醇在强碱存在下通过C-S偶联进行取代反应。然而,该方法存在以下不足之处:如产量低、底物范围窄以及直接使用有毒且恶臭的硫醇等。因此,采用绿色安全的硫源,开发新颖、实用、高效的合成方法是迫切需要的。例如,蔡春(Green Chem.Lett.Rev.,2012,5(3):481-485):采用硫脲作为硫源,与有机卤化物在碱性条件下进行了C-S偶联反应制备对称硫醚类化合物,但是该策略仅适用于烷基卤化物。
近些年,单质硫逐渐被用作为一种高效的硫源参与到多种有机反应中。例如,AminRostami等人(Tetrahedron Letters,2016,57(2):192-195.),报道了一种醋酸铜催化的以单质硫为硫源在110℃下与芳基卤化物合成对称芳基硫醚的新方法,不过该方法仅适用于芳基卤化物。相比于有机硫源和其他无机硫源,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。
尽管如此,从单质硫与烷基卤化物出发合成对称二烷基硫醚的策略还未见报道。主要原因是环状的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。因此如果不能做到高选择性合成对称烷基硫醚,那么烷基卤化物与单质硫的反应就没有任何意义。
对于对称二芳基硫醚类化合物的合成,虽然存在一些芳基卤化物与单质硫偶联反应的报道,但是这些已报道的方法主要集中在以活性较高的芳基碘化物为起始底物,采用活性较低的芳基卤化物或芳基溴化物则较难实现对称二芳基硫醚类化合物的构建(主要原因如上所述)。
综上所述,要实现对称硫醚类化合物的高选择性、高收率地绿色化生产,不仅涉及硫源的选择,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硫醚类化合物的制备方法,包括以下步骤:
1)、浸渍法制备铜基负载型催化剂:
将可溶性铜盐与胺助剂溶解于甲醇中,得混合溶液;将分子筛分散于甲醇中,得分散液;
将混合溶液与分散液充分混合后静置,静置所得沉淀先干燥,再于400~600℃下焙烧6±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;铜盐与分子筛的质量比为1:20~50;
2)、将铜基负载型催化剂、卤化物、单质硫、缚酸剂与溶剂混合后,于40~120℃下搅拌反应8~12h;所述卤化物:单质硫:缚酸剂=1:0.6:2的摩尔比,所述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。
作为本发明的对称硫醚类化合物的制备方法的改进:所述步骤1)中:
可溶性铜盐为:Cu(OAc)2、CuSO4、Cu(NO3)2、CuCl2、CuBr2
胺助剂为:三乙烯二胺(TEDA)、双二甲氨基乙基醚(BDMAEE)、二甲氨基乙氧基乙醇(DMAEE)。
作为本发明的对称硫醚类化合物的制备方法的进一步改进:所述步骤1)中的分子筛为:X型、Y型、ZSM-5型或纯Al2O3、纯SiO2、纯ZrO2
分子筛作为载体,一般4~7g分子筛配用1.0mmol可溶性铜盐,且4.0~7g的分子筛充分分散于50mL甲醇中。
作为本发明的对称硫醚类化合物的制备方法的进一步改进,所述步骤1)中:
混合时间为5±1h,静置时间为2±0.5h。
作为本发明的对称硫醚类化合物的制备方法的进一步改进,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;
缚酸剂为:K2CO3、Na2CO3、Cs2CO3、NaOH、KOH。
作为本发明的对称硫醚类化合物的制备方法的进一步改进,步骤2)中的溶剂为:聚乙二醇PEG200、聚乙二醇PEG400、DMF(N,N-二甲基甲酰胺)、DMSO(二甲基亚砜)。
作为本发明的对称硫醚类化合物的制备方法的进一步改进,所述步骤2)中,每30mmol的卤化物配用30±10mL的溶剂。
作为本发明的对称硫醚类化合物的制备方法的进一步改进,所述步骤2)中的后处理为:
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(除去包含乙酸乙酯等的溶剂),最后分离纯化,得到对称硫醚类化合物(纯度≥97%)。
作为本发明的对称硫醚类化合物的制备方法的进一步改进,步骤2)中,分离纯化方法为减压蒸馏或柱层析法分离纯化。
本发明的对称硫醚类化合物合成方法的反应方程式如下:
Figure BDA0003721963210000031
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。
本发明经比较不同硫源的反应特点,综合考虑合成策略的难易,确立了在新型分子筛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硫醚类化合物的技术开发路线。其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硫醚,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硫醚。
本发明的对称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。采用本发明方法制备对称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硫醚类化合物的合成方法,开发新型铜基催化剂,催化卤化物和单质硫的C-S偶联反应直接生成对称硫醚类化合物;对称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-TEDA/Y型分子筛催化剂:
将醋酸铜(0.20g,1.0mmol)与三乙烯二胺(0.11g,1.0mmol)充分溶解于5mL的甲醇中;同时将4.0g的Y型分子筛充分分散于50mL甲醇中;将两者充分混合5h,静置2h,干燥(60℃烘箱干燥4h,目的是为了除去残存的甲醇溶剂)后于400℃下焙烧6h,即可获得Cu-TEDA/Y型分子筛催化剂(约3.5g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入氯代正丁烷(2.8g,30mmol)、单质硫(0.6g,18mmol)、步骤1)所得的Cu-TEDA/Y型分子筛催化剂(0.28g,10wt%)、碳酸铯(19.5g,60mmol)和聚乙二醇PEG200(30mL);随后,于40℃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(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(乙酸乙酯),采用减压蒸馏法(温度为40℃,压力为0.01MPa)分离纯化,收集蒸气温度为36℃的馏分,得到二丁基硫醚1.9g(收率为85%,纯度为98%),为无色液体,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.50–2.39(m,4H),1.51(dt,J=14.8,7.2Hz,4H),1.35(dq,J=14.2,7.2Hz,4H),0.86(t,J=7.4Hz,6H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ31.87,22.08,13.71;GC-MS(EI)m/z:calcd.for C8H18S[M]:146.11,found:146.12。
实施例2、一种对称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-BDMAEE/Y型分子筛催化剂:
将硫酸铜(0.16g,1.0mmol)与双二甲氨基乙基醚(0.24g,1.5mmol)充分溶解于5mL的甲醇中,同时将6.4g的Y型分子筛充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合5h,静置2h,干燥后于500℃下焙烧6h,即可获得Cu-BDMAEE/Y型分子筛催化剂(约5.6g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入氯代异丁烷(2.8g,30mmol)、单质硫(0.6g,18mmol)、步骤1)所得的Cu-BDMAEE/Y型分子筛催化剂(0.28g,10wt%)、碳酸钾(8.3g,60mmol)和聚乙二醇PEG400(30mL);随后,于80℃下搅拌反应9h;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35℃,压力为0.01MPa)分离纯化,收集蒸气温度为35℃的馏分,得到二异丁基硫醚1.8g(收率为82%,纯度为97%),为无色液体,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.34(d,J=6.8Hz,4H),1.80–1.70(m,2H),0.95(d,J=6.8Hz,12H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ42.21,28.74,22.11;GC-MS(EI)m/z:calcd.for C8H18S[M]:146.11,found:146.12。
实施例3、一种对称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-DMAEE/X型分子筛催化剂:
将氯化铜(0.13g,1.0mmol)与二甲氨基乙氧基乙醇(0.27g,2.0mmol)充分溶解于5mL的甲醇中,同时将6.5g的X型分子筛充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合5h,静置2h,干燥后于600℃下焙烧6h,即可获得Cu-DMAEE/X型分子筛催化剂(约4.7g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入氯代正己烷(3.6g,30mmol)、单质硫(0.6g,18mmol)、步骤1)所得的Cu-DMAEE/X型分子筛催化剂(0.29g,8wt%)、碳酸钠(6.4g,60mmol)和聚乙二醇PEG200(30mL);随后,于60℃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52℃,压力为0.01MPa)分离纯化,收集蒸气温度为38℃的馏分,得到二己基硫醚2.4g(收率为80%,纯度为98%),为无色液体,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ2.51–2.42(m,4H),1.54(p,J=7.2Hz,4H),1.39–1.20(m,12H),0.85(t,J=7.0Hz,6H);13CNMR(101MHz,CDCl3)δ32.25,31.54,29.76,28.70,22.62,14.07;GC-MS(EI)m/z:calcd.forC12H26S[M]:202.18,found:202.19。
实施例4、一种对称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-TEDA/ZSM-5型分子筛催化剂:
将溴化铜(0.22g,1.0mmol)与三乙烯二胺(0.11g,1.0mmol)充分溶解于5mL的甲醇中,同时将6.6g的ZSM-5型分子筛充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合5h,静置2h,干燥后于500℃下焙烧6h,即可获得Cu-TEDA/ZSM-5型分子筛催化剂(约5.2g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入氯化苄(3.8g,30mmol)、单质硫(0.6g,18mmol)、步骤1)所得的Cu-TEDA/ZSM-5型分子筛催化剂(0.27g,7wt%)、碳酸铯(19.5g,60mmol)和聚乙二醇PEG200(30mL);随后,于40℃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,得到二苄基硫醚3.1g(收率为95%,纯度为97%),为白色固体(熔程:48.9–50.0℃),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.35–7.20(m,10H),3.59(s,4H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ138.18,129.06,128.53,127.02,35.61;GC-MS(EI)m/z:calcd.for C14H14S[M]:214.08,found:214.09。
实施例5、一种对称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-DMAEE/Al2O3型分子筛催化剂:
将硝酸铜(0.19g,1.0mmol)与二甲氨基乙氧基乙醇(0.27g,2.0mmol)充分溶解于5mL的甲醇中,同时将5.7g的Al2O3型分子筛充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合5h,静置2h,干燥后于400℃下焙烧6h,即可获得Cu-DMAEE/Al2O3型分子筛催化剂(约4.4g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入1-氯-2-苯乙烷(4.2g,30mmol)、单质硫(0.6g,18mmol)、步骤1)所得的Cu-DMAEE/Al2O3型分子筛催化剂(0.21g,5wt%)、碳酸铯(19.5g,60mmol)和聚乙二醇200(30mL);随后,于40℃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)硫醚3.2g(收率为87%,纯度为98%),为无色油状液体,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.32(t,J=7.2Hz,4H),7.26–7.21(m,6H),2.93–2.89(m,4H),2.83–2.79(m,4H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ140.69,128.61,128.60,126.48,36.46,33.92;GC-MS(EI)m/z:calcd.forC16H18S[M]:242.11,found:242.09。
实施例6、一种对称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-BDMAEE/SiO2型分子筛催化剂:
将醋酸铜(0.20g,1.0mmol)与双二甲氨基乙基醚(0.24g,1.5mmol)充分溶解于5mL的甲醇中,同时将6.0g的SiO2型分子筛充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合5h,静置2h,干燥后于600℃下焙烧6h,即可获得Cu-BDMAEE/SiO2型分子筛催化剂(约5.3g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入碘苯(6.1g,30mmol)、单质硫(0.6g,18mmol)、步骤1)所得的Cu-BDMAEE/SiO2型分子筛催化剂(0.55g,9wt%)、氢氧化钾(3.4g,60mmol)和N,N-二甲基甲酰胺(30mL);随后,于120℃下搅拌反应12h;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,得到二苯硫醚2.2g(收率为81%,纯度为97%),为淡黄色油状液体,1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.47–7.42(m,4H),7.42–7.36(m,4H),7.36–7.30(m,2H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ135.82,131.08,129.24,127.09;GC-MS(EI)m/z calcd.for:C12H10S[M]:186.05,found:186.03。
实施例7、一种对称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-TEDA/ZrO2型分子筛催化剂:
将溴化铜(0.22g,1.0mmol)与三乙烯二胺(0.11g,1.0mmol)溶解于5mL的甲醇中,充分分散溶解;同时将4.4g的ZrO2型分子筛充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合5h,静置2h,干燥后于400℃下焙烧6h,即可获得Cu-TEDA/ZrO2型分子筛催化剂(约3.9g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入4-溴吡啶(4.7g,30mmol)、单质硫(0.6g,18mmol)、步骤1)所得的Cu-TEDA/ZrO2型分子筛催化剂(0.47g,10wt%)、氢氧化钠(2.4g,60mmol)和二甲基亚砜(30mL);随后,于100℃下搅拌反应12h;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)硫醚2.3g(收率为80%,纯度为99%),为白色固体(熔程:71.3–72.4℃),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.51(d,J=6.6Hz,4H),7.21(d,J=6.4Hz,4H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ150.37,143.95,124.79;GC-MS(EI)m/z calcd.for:C10H8N2S[M]:188.04,found:188.02。
实施例8、一种对称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-DMAEE/ZSM-5型分子筛催化剂:
将氯化铜(0.13g,1.0mmol)与二甲氨基乙氧基乙醇(0.27g,2.0mmol)溶解于5mL的甲醇中,充分分散溶解;同时将5.2g的ZSM-5型分子筛充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合5h,静置2h,干燥后于500℃下焙烧6h,即可获得Cu-DMAEE/ZSM-5型分子筛催化剂(约4.0g)。
2)、向干燥洁净的Schlenk管中加入1-碘萘(7.6g,30mmol)、单质硫(0.6g,18mmol)、步骤1)所得的Cu-DMAEE/ZSM-5型分子筛催化剂(0.38g,5wt%)、氢氧化钾(3.4g,60mmol)和二甲基亚砜(30mL);随后,于120℃下搅拌反应12h;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)硫醚3.3g(收率为76%,纯度为97%),为白色固体(熔程:111.0–111.9℃),1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.52–8.52(m,2H),7.97–7.89(m,2H),7.81(d,J=7.8Hz,2H),7.61–7.54(m,4H),7.42–7.30(m,4H);13C NMR(101MHz,CDCl3)δ134.27,132.77,132.58,130.07,128.75,128.14,126.91,126.57,126.03,125.24;GC-MS(EI)m/z calcd.for:C20H14S[M]:286.08,found:286.05。
对比例1-1、将实施例4步骤2)中的单质硫改成硫脲,摩尔用量保持不变(即,为18mmol),其余等同于实施例4。
所得结果为:目标产物二苄基硫醚的收率下降,仅仅为68%。
对比例1-2、相对于实施例4,作如下更改:
1)、取消三乙烯二胺的使用,催化剂的制备方法具体如下:
将溴化铜(0.22g,1.0mmol)溶解于5mL的甲醇中,同时将6.6g的ZSM-5型分子筛充分分散于50mL甲醇中,将两者充分混合5h,静置2h,干燥后于500℃下焙烧6h,即可获得Cu/ZSM-5型分子筛催化剂。
2)、将Cu-TEDA/ZSM-5型分子筛催化剂0.27g改成Cu/ZSM-5型分子筛催化剂0.27g;其余等同于实施例4的步骤2)。
所得结果为:目标产物二苄基硫醚的收率下降,仅仅为53%。
对比例1-3、相对于实施例4,作如下更改:
1)、三乙烯二胺(1.0mmol)改成相同摩尔用量的三乙胺(TEA),即,TEA为1.0mmol,其余等同于实施例4的步骤1),得分子筛催化剂Ⅰ。
2)、以上述步骤1)所得的分子筛催化剂Ⅰ替代Cu-TEDA/ZSM-5型分子筛催化剂,用量保持不变,仍然为0.27g;其余同实施例4的步骤2)。
所得结果为:目标产物二苄基硫醚的收率下降,仅仅为59%。
对比例2、取消实施例6步骤1)催化剂的制备过程,改成直接采用醋酸铜作为催化剂(醋酸铜的重量为0.55g),其余等同于实施例6。
所得结果为:目标产物二苯硫醚的收率下降明显,为39%。
对比例3、取消实施例4中的缚酸剂---碳酸铯的使用,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 (9)

1.对称硫醚类化合物的制备方法,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:
将可溶性铜盐与胺助剂溶解于甲醇中,得混合溶液;将分子筛分散于甲醇中,得分散液;
将混合溶液与分散液混合后静置,静置所得沉淀先干燥,再于400~600℃下焙烧6±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;铜盐与分子筛的质量比为1:20~50;
2)、将铜基负载型催化剂、卤化物、单质硫、缚酸剂与溶剂混合后,于40~120℃下搅拌反应8~12h;所述卤化物:单质硫:缚酸剂=1:0.6:2的摩尔比,所述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,得到对称硫醚类化合物。
2.根据权利要求1所述的对称硫醚类化合物的制备方法,其特征在于所述步骤1)中:
可溶性铜盐为:Cu(OAc)2、CuSO4、Cu(NO3)2、CuCl2、CuBr2
胺助剂为:三乙烯二胺、双二甲氨基乙基醚、二甲氨基乙氧基乙醇。
3.根据权利要求2所述的对称硫醚类化合物的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中的分子筛为:X型、Y型、ZSM-5型或纯Al2O3、纯SiO2、纯ZrO2
4.根据权利要求3所述的对称硫醚类化合物的制备方法,其特征在于所述步骤1)中:
混合时间为5±1h,静置时间为2±0.5h。
5.根据权利要求1~4任一项所述的对称硫醚类化合物的制备方法,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;
缚酸剂为:K2CO3、Na2CO3、Cs2CO3、NaOH、KOH。
6.根据权利要求5所述的对称硫醚类化合物的制备方法,其特征在于所述步骤2)中的溶剂为:PEG200、PEG400、DMF、DMSO。
7.根据权利要求6所述的对称硫醚类化合物的制备方法,其特征在于所述步骤2)中,每30mmol的卤化物配用30±10mL的溶剂。
8.根据权利要求1~7任一所述的对称硫醚类化合物的制备方法,其特征在于所述步骤2)中的后处理为:
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,得到对称硫醚类化合物。
9.根据权利要求8所述的对称硫醚类化合物的制备方法,其特征在于所述步骤2)中,分离纯化方法为减压蒸馏或柱层析法分离纯化。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103073463A (zh) * 2013-02-06 2013-05-01 西北师范大学 一种二芳基硫醚的合成方法
CN105218418A (zh) * 2015-10-01 2016-01-06 宜春学院 一种硫醚的制备方法
CN105481738A (zh) * 2016-01-26 2016-04-13 福州大学 一种铜催化合成芳烃2,2,2-三氟乙基硫醚的方法
CN113387880A (zh) * 2021-06-11 2021-09-14 江西扬帆新材料有限公司 2-巯基吡啶和2,2’-吡啶硫醚的集成制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103073463A (zh) * 2013-02-06 2013-05-01 西北师范大学 一种二芳基硫醚的合成方法
CN105218418A (zh) * 2015-10-01 2016-01-06 宜春学院 一种硫醚的制备方法
CN105481738A (zh) * 2016-01-26 2016-04-13 福州大学 一种铜催化合成芳烃2,2,2-三氟乙基硫醚的方法
CN113387880A (zh) * 2021-06-11 2021-09-14 江西扬帆新材料有限公司 2-巯基吡啶和2,2’-吡啶硫醚的集成制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张变香 等: "芳香杂环硫醚类化合物的合成研究", 有机化学, vol. 36, no. 8, pages 1817 *
竺贝贝: "二芳基二硫醚和硫酚的高效合成工艺研究", 浙江大学硕士学位论文 *

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