一种微波辐射下水相中苯硫脲催化合成二芳基硫醚的方法技术

本发明专利技术公开一种微波辐射下水相中苯硫脲催化合成二芳基硫醚的方法。即在水相条件下，采用取代苯硫脲和取代碘苯为原料，引入微波作为辅助合成手段，通过高效催化快速制备二芳基硫醚化合物的方法。与现有技术中所述方法相比，此发明专利技术不但反应速度较常规加热下明显加快，而且适用大量的官能团、安全、高效、成本低廉、产率高、副产物少、条件温和、操作简单、环境友好。

A method for the synthesis of two aryl sulfide catalyzed by phenyl thiourea in aqueous phase under microwave irradiation

The present invention discloses a method for the catalytic synthesis of two aryl sulfide by using phenyl thiourea in the aqueous phase under microwave irradiation. Under the condition of water phase, the two aryl thioether compound was prepared by high efficiency catalysis by introducing the substituted benzourea and the substituted iodine benzene as the raw material, and introducing the microwave as the auxiliary synthesis method. Compared with the methods described in the existing technology, the invention not only has the faster reaction speed than the conventional heating, but also applies a large number of functional groups, safety, high efficiency, low cost, high yield, less byproducts, mild conditions, simple operation and friendly environment.

【技术实现步骤摘要】
一种微波辐射下水相中苯硫脲催化合成二芳基硫醚的方法
本专利技术涉及一种微波辐射下水相中苯硫脲催化苯硫脲和碘苯制备二芳基硫醚的方法。
技术介绍
二芳基硫醚化合物是一种有价值的医药、农药、染料中间体，有很重要的工业应用价值。如广泛应用于生物、医药、农药、染料中间体和有机合成领域，用于羰基化合物的α-苯硫基化剂，还原芳磺酸成硫醇，与芳卤反应成烃硫醚，是1,2-二苯乙烯的顺、反异构化反应的催化剂，环氧硅烯醇醚类的立体有择环化反应。二苯二硫醚是常用的用于分子中引入苯硫基官能团的试剂，能与很多有机亲核试剂和自由基反应；它也可以产生苯硫自由基等。在医药领域，不少二芳基硫醚类化合物在动物试验对日本血吸虫有明显的抑制或杀灭作用。含二芳基硫醚结构的药物也被用于癌症、炎症、阿尔茨海默病、帕金森症和艾滋病的治疗。二芳基硫醚化合物的合成方法一直是研究的热点。目前工业上传统的二芳基硫醚化合物合成方法主要采用硫醇与芳香卤化物的过渡金属催化C–S交叉偶联法。它存在的主要缺点是不仅使用了臭味和危险的硫,还倾向于与过渡金属结合使过渡金属催化剂的失活。人们不得不使用适应高温度和强碱下使用的高催化剂负载的特殊配体，这将带来了高成本和功能团不兼容性的问题。为了克服这些问题，发展新的可持续性和有效性的硫转移试剂是一个热门话题。这个领域的最新研究进展包括使用硫代乙酰胺，二硫代草酰胺，硫脲，二硫化物，2-硫代苯甲酰胺作为硫醇替代品。以上方法均不同程度使用了有机溶剂，还存在高催化剂/配体负载，成本相对较高，常常因为副反应的发生导致反应收率降低的缺点。在纯水相体系中通过催化苯硫脲和取代碘苯制备二芳基硫醚的方法至今鲜有报道。水在地球上分布广泛，相对有机溶剂来说，廉价易得，水相反应产物单纯、产率高、选择性好、易分离纯化、污染少且无毒，符合绿色化学和可持续发展的观念，操作简单、安全，没有有机溶剂的易燃易爆等问题，在有机合成方面，可以省略诸如官能团的保护和去保护等合成步骤。本专利技术报道了在微波辐射下水相中苯硫脲催化苯硫脲和碘苯制备二芳基硫醚衍生物的方法。即在水相条件下，采用取代苯硫脲和取代碘苯为原料，引入微波作为辅助合成手段，通过高效催化快速制备二芳基硫醚化合物的方法。与现有技术中所述方法相比，此专利技术不但反应速度较常规加热下明显加快，而且适用大量的官能团、安全、高效、成本低廉、产率高、副产物少、条件温和、操作简单、环境友好。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在微波辐射下催化合成二芳基硫醚化合物的方法，专利技术的技术方案如下：所述目的是在微波辐射下，反应底物苯硫脲和碘苯在催化剂的作用下偶联反应而成，反应式如下。如化学反应式（A），其具体步骤如下：在反应容器中依次加入催化剂NiCl2、配体1,10-菲啰啉、还原剂Al粉、以水为溶剂，以取代苯硫脲、取代碘苯为底物，置于微波反应仪中在一定温度和功率下反应一定时间后，反应结束后冷却至室温，用有机溶剂萃取产物，用饱和Na2SO4干燥，减压浓缩，粗产物经过柱层析纯化得到纯品根据本专利技术，底物（Ⅰ）为取代苯硫脲，底物（Ⅱ）为取代碘苯，可在此水相反应体系中合成二芳基硫醚化合物（Ⅲ）。其中R1为H或选自取代的含C1-4低级烷基、F、Cl、Br、三氟甲基、乙酰基、硝基、氰基、甲氧基、乙氧基；R1可在酚羟基的邻位、间位和对位。R1取代基优选位于硫脲基团的邻位、间位和对位，最优选于对位。其中R2为H或选自取代的含C1-4低级烷基、F、Cl、Br、甲氧基、羟基；R2可在取代碘的邻位、间位和对位。根据本专利技术提供的方法合成的产物具有式（Ⅲ）的二芳基硫醚结构。所述催化剂可为CuCl2、MgCl2、NiCl2、NiCl2·6H2O、NiBr2，优选NiCl2、NiBr2，最优选为NiCl2。基于1.0mmol取代苯硫脲（Ⅰ）为标准，所述催化剂NiCl2的用量为2至8mol-%，优选为4至6mol-%，最优选为5mol-%。所述配体为联吡啶、1,10-菲啰啉（1，10-phen）、L-脯氨酸锂，优选为联吡啶、1,10-菲啰啉，最优选为1,10-菲啰啉。基于1.0mmol取代苯硫脲（Ⅰ）为标准，所述配体用量为1至20摩尔，优选为5至15mol-%，最优选为10mol-%。基于1.0mmol取代苯硫脲（Ⅰ）为标准，所述还原剂Al的量可为100至300mol-%，优选为150至250mol-%，最优选为200mol-%。基于1.0mmol取代苯硫脲（Ⅰ）为标准，所述反应底物（Ⅱ）的用量优选为1至2mmol，最优选为1至1.5mmol，最优选为1.2mmol。基于1.0mmol取代苯硫脲（Ⅰ）为标准，所述溶剂水的用量可在宽的范围内变化，优选为2至6ml，最优选为4ml。具体步骤中微波反应仪中的反应温度为20～100℃；优选60～100℃，最优100℃。具体步骤中微波反应仪中的反应时间为0.5～2小时；优选0.5～1小时，最优40min。具体步骤中微波反应仪中的功率为100～200W；优选130～170W，最优150W。本专利技术的有益效果为：本专利技术在微波辐射下水相中苯硫脲催化苯硫脲和碘苯制备二芳基硫醚衍生物的方法。即在水相条件下，采用取代苯硫脲和取代碘苯为原料，引入微波作为辅助合成手段，通过高效催化快速制备二芳基硫醚化合物的方法。与现有技术中所述方法相比，此专利技术不但反应速度较常规加热下明显加快，而且适用大量的官能团、安全、高效、成本低廉、产率高、副产物少、条件温和、操作简单、环境友好。具体实施方式实施例1：4-甲基二苯硫醚：在反应容器中依次加入苯硫脲1.0mmol、4-甲基碘苯1.2mmol、NiCl25mol-%、1,10-菲啰啉10mol-%、Al粉200mol-%、水3.0mL，搅拌5min。置于微波反应仪中在150W功率下加热至100℃连续反应40min。反应结束后冷却至室温，用乙酸乙酯萃取产物，用饱和Na2SO4干燥，减压浓缩，产品经过柱层析纯化，得到无色液体，产率86％。实施例2：5-甲基二苯硫醚：制备方法同实施例1，在反应容器中加入3-甲基碘苯1.2mmol，得无色液体，产率83％。实施例3：6-甲基二苯硫醚：制备方法同实施例1，在反应容器中加入2-甲基碘苯1.2mmol，得无色液体，产率69％。实施例4：3,5-甲基二苯硫醚：制备方法同实施例1，在反应容器中加入3,5-二甲基碘苯1.2mmol，得无色液体，产率84％。实施例5：4-乙基二苯硫醚：制备方法同实施例1，在反应容器中加入4-乙基碘苯1.2mmol，得无色液体，产率84％。实施例6：5-乙基二苯硫醚：制备方法同实施例1，在反应容器中加入3-乙基碘苯1.2mmol，得无色液体，产率81％。实施例7：6-乙基二苯硫醚：制备方法同实施例1，在反应容器中加入2-乙基碘苯1.2mmol，得无色液体，产率66％。实施例8：4-丙基二苯硫醚：制备方法同实施例1，在反应容器中加入4-丙基碘苯1.2mmol，得无色液体，产率89％。实施例9：4-丁基二苯硫醚：制备方法同实施例1，在反应容器中加入4-丁基碘苯1.2mmol，得无色液体，产率84％。实施例10：二苯硫醚：制备方法同实施例1，在反应容器中加入碘苯1.2mmol，得无色液体，产率79％。实施例11：6-羟基二苯硫醚：制备方法同实施例1，在反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波辐射下水相中苯硫脲催化合成二芳基硫醚的方法，如化学反应式（A），其具体步骤如下：在反应容器中依次加入适量底物（Ⅰ）取代苯硫脲、底物（Ⅱ）取代碘苯、催化剂NiCl2、配体1,10‑菲啰啉（1,10‑phen）、还原剂Al粉和溶剂水，充分搅拌后，置于微波反应仪中在一定功率下加热一定时间；反应结束后冷却至室温，用有机溶剂萃取产物，用饱和Na2SO4干燥，减压浓缩，粗产物经过柱层析纯化得到纯品；

【技术特征摘要】
1.一种微波辐射下水相中苯硫脲催化合成二芳基硫醚的方法，如化学反应式（A），其具体步骤如下：在反应容器中依次加入适量底物（Ⅰ）取代苯硫脲、底物（Ⅱ）取代碘苯、催化剂NiCl2、配体1,10-菲啰啉（1,10-phen）、还原剂Al粉和溶剂水，充分搅拌后，置于微波反应仪中在一定功率下加热一定时间；反应结束后冷却至室温，用有机溶剂萃取产物，用饱和Na2SO4干燥，减压浓缩，粗产物经过柱层析纯化得到纯品；其中R1为H或选自取代的含C1-4烷基、F、Cl、Br、三氟甲基、乙酰基、硝基、氰基、甲氧基、乙氧基；R1位于酚羟基的邻位、间位或对位；R1取代基优选位于硫脲基团的邻位、间位和对位，最优选于对位；其中R2为H或选自取代的含C1-4烷基、F、Cl、Br、甲氧基、羟基；R2位于取代碘的邻位、间位或对位。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于基于1.0mmol取代苯硫脲（Ⅰ）为标准，所述催化剂NiCl2的用量为2至8mol-%，优选为4至6mol-%，最优选为5mol-%。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于基于1.0mmol取代苯硫脲（Ⅰ）为标准，所述配...

【专利技术属性】
技术研发人员：林晨，柯方，许建华，施孙洁，黄凌凌，涂书清，
申请(专利权)人：福建医科大学，
类型：发明
国别省市：福建,35