卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种如下通式(I)的卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐的化合物。此化合物作为有机化合物全氟烷基化试剂，具有新颖性，高活性和可工业化等特点。该试剂可由卤代联苯一锅法或两步反应工艺制备，并仅通过简单过滤的方法分离得到。此外，使用此试剂后，得到的副产物卤代苯并噻吩可以通过脱硫反应回收卤代联苯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种名为卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐的新化合物及其制备方法，此类化合物是一种有用的亲电全氟烷基化试剂。
技术介绍
由于具备独特的性能，如高亲电性，高稳定性和高亲油性，全氟烷基是一个非常有用的官能团(例如，见P.Kirsch,“ModernFluoroorganicChemistry,Synthesis,Reactivity,Applications”,Wiley-VCHVerlagGmbH&Co.KGaA,Weinheim,2004)。在全氟烷基官能团中，1～4个碳的小的全氟烷基，特别是，三氟甲基对开发有效的药物，农药和其他有用的材料非常重要。很多含三氟甲基官能团的医药，农药已经被开发出来(例如，见K.L.Kirk,J.FluorineChem.2006,127,1013-1029；S.Purseretal.,Chem.Soc.Rev.,2008,37,237-432；G.Theodoridis,Fluorineandtheenvironment,Vol.2,Chapter4,pp121-175(2006)(ISSN1872-0358))。因此，为了改进他们的生产工艺和制备更多的有效的医药，农药等，人们一直活跃于研究和开发制备全氟有机化合物的合成新方法(例如，见，J.-A.Ma,D.Cahard,JournalofFluorineChemistry,2007,128,975-996；G.K.S.Prakash,A.K.Yudin,Chem.Rev.,1997,97,757-786；T.Umemoto,Chem.Rev.,1996,96,1757-1778)。其中，亲电三氟甲基化试剂特别有用，因为其能直接三氟甲基化有机分子。因此，已经报道了很多三氟甲基化试剂制备三氟甲基化有机化合物(例如，见S.Barata-Vallejo,B.Lantano,A.Postigo,Chem.Eur.J.2014,12,16806-16829；Y.Mace,E.Magnier,Eur.J.Org.Chem.2012,2479-2494；N.Shibataetal.,BeilsteinJ.Org.Chem.,2010,6,No.65)。在这些亲电三氟甲基化试剂中，S-(三氟甲基)-二苯并噻吩盐(A)，又称为Umemoto试剂，是制备三氟甲基有机化合物特别有用的试剂，(例如，见，C.Zhang,Organic&BiomolecularChemistry,2014,12,6580-6589；H.Li,Synlett,2012,23,2289-2290；T.Umemotoetal.J.Am.Chem.Soc.,1993,115,2156-2164(1993))现已开发了烷基和硝基系列，如2,8-二甲基-S-(三氟甲基)-二苯并噻吩盐，3,7-二叔丁基-S-(三氟甲基)-二苯并噻吩盐，3-硝基-S-(三氟甲基)-二苯并噻吩盐和3,7-二硝基-S-(三氟甲基)-二苯并噻吩盐和相应的硒和碲盐，(见,T.Umemotoetal.,J.Am.Chem.Soc.,1993,115,2156-2164(1993))，也制备了两性离子类型的Umemoto试剂(见,T.Umemotoetal.,J.FluorineChem.,1995,74,77-82)。但是，梅本试剂(Umemoto试剂)的实际制备方法存在明显的缺陷，如路线1所示：以2-羟基联苯为起始原料，需要多步反应，(步骤1)，2-羟基联苯与二甲胺基硫代甲酰氯反应；(步骤2)，高温下加热异构化；(步骤3)，碱水解；(步骤4)，硫酸二甲酯甲基化；(步骤5)，氯气氯化；(步骤6)，三乙胺三(氢氟酸)盐氟化；(步骤7)，双氧水氧化；(步骤8)，发烟硫酸关环；(步骤9)三氟甲磺酸盐或者四氟硼酸钠离子交换反应(见，T.Umemotoetal.,J.FluorineChem.1999,98,75-81)。方程式1.梅本试剂(Umemoto试剂，A)实际生产流程：虽然有文献报道了较短的由化合物E到化合物H的路线，此方法包括化合物E转化为其钠盐(2-联苯巯化钠)，接着用CF3Br或者CF3I处理(见，T.Umemotoetal.,J.FluorineChem.,1999,98,75-81)。但是此工艺需要使用被禁止使用或受到管制的CF3Br，因为其所产生的副产物破坏臭氧层物质，或者需要使用昂贵的CF3I。中间体化合物(H)也能由路线2所示的的工艺制备(见，S.S.Aiken,J.A.H.Lainton,andD.A.Widdowson,ElectronicConferenceonTrendsinOrganicChemistry1995,(ECTOC-1),EdsH.S.RzepaandJ.M.Goodman(CD-ROM),RSCPublications,http://www.ch.ic.ac.uk/ectoc/papers/22/)。但是，此方法需要使用CF2Br2，此物质为破坏臭氧层物质而受到管制，也要使用昂贵的氟化银。这个方法同样需要多步反应去制备Umemoto试剂。方程式2.Umemoto试剂(A：X＝CF3SO3，BF4)也可以由化合物(H)与F2在三氟甲磺酸或HBF4乙醚络合物存在下于CFCl3溶剂中进行反应制备得到(详见,T.Umemotoetal.,J.Am.Chem.Soc.,1993,115,2156-2164(1993))。但是该方法需要使用极毒及易爆炸的F2和会产生破坏臭氧层物质而被禁止使用溶剂CFCl3。Umemoto试剂(A：X＝CF3SO3)也可以由化合物(I)与三氟甲磺酸酐反应制备得到(请见T.Umemotoetal.,J.Am.Chem.Soc.,1993,115,2156-2164(1993))，然而，该方法仍然需要多步反应才能制备得到Umemoto试剂。为了解决上述路线较长的缺点，如表1和Eq.1所示，最近开发了一锅法制备Umemoto试剂(A；X＝CF3SO3)(见，Y.Macéetal.,Eur.J.Org.Chem.2009,1390-1397)。利用此方法，制备了Umemoto系列试剂，即甲基取代S-(三氟甲基)-二苯并噻吩盐(N)-(Q)(见表1)。但是此反应收率很低(可参加后文中的对比实施例1)，并且需要柱层析分离产物。由于高成本，柱层析分离过程并不适合大量生产经济产品。此类化合物活性也很低，因为，甲基为给电子集团，降低了S-(三氟甲基)-二苯并噻吩盐的三氟甲基化的能力。吸电子基团取代能增强三氟甲基化活性(见，T.Umemotoetal.,J.Am.Chem.Soc.,1993,115,2156-2164)。表1.一锅法制备S-(三氟甲基)-二苯并噻吩，包括Umemoto试剂(A；X＝CF3SO3)及其衍生物(N)-(Q)：最近，另一个Umemoto系列，2,4-二甲基-7-五氟化硫-S-(三氟甲基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，通过一锅法制备得到(见，T.Okazakietal.,Jou本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有如下通式(I)结构的卤代S‑(全氟烷基)二苯并噻吩盐：其中Rf表示C1～4全氟烷基，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8分别代表氢原子或卤原子，且卤原子总数为1～5个，X‑是质子酸的共轭碱。

【技术特征摘要】
2014.12.31 CN 20141085322091.一种具有如下通式(I)结构的卤代S-(全氟烷基)二苯并噻吩盐：
其中Rf表示C1～4全氟烷基，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8分别代表氢原子或卤原子，
且卤原子总数为1～5个，X-是质子酸的共轭碱。
2.根据权利要求1所述的卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐，其中Rf为三氟甲基。
3.根据权利要求1所述的卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐，其中R1～8卤原子总数为2～4。
4.根据权利要求1所述的卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐，其中所述卤原子为氟。
5.根据权利要求1所述的卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐，其中所述X-为CF3SO3-,Cl-,Br-,
BF4-,PF6-或HSO4-。
6.一种具有如下通式(I’)结构的卤代S-(全氟烷基)二苯并噻吩盐的制备方法，
此方法组成如下：由下列式(II)表示的卤代联苯，式RfSO2M所示的全氟烷基亚磺酸盐和
三氟甲磺酸酐[(CF3SO2)2O]，三氟甲磺酸(CF3SO3H)或通式(RCO)2O所代表的羧酸酐任一
或几个的组合进行反应：
其中Rf表示C1～4全氟烷基，R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7，R8分别代表氢原子或卤原子，且
卤原子总数为1～5个，M为金属离子或铵根离子；R为烷基或卤代烷基。
7.根据权利要求6所述的制备方法，为卤代联苯，全氟烷基亚磺酸盐和三氟甲磺酸酐进行反
应。
8.根据权利要求6所述的制备方法，为卤代联苯，全氟烷基亚磺酸盐，三氟甲磺酸酐和通式
(RCO)2O所代表的羧酸酐进行反应，其中R的定义与权利要求6相同。
9.根据权利要求6所述的制备方法，为卤代联苯，全氟烷基亚磺酸盐，三氟甲磺酸和通式
(RCO)2O所代表的羧酸酐进行反应，其中R的定义与权利要求6相同。
10.根据权利要求6所述的制备方法，为卤代联苯，全氟烷基亚磺酸盐，三氟甲磺酸酐，三
氟甲磺酸和通式(RCO)2O所代表的羧酸酐进行反应，其中R的定义与权利要求6相同。
11.根据权利要求6所述的制备方法，为(步骤1)混合全氟烷基亚磺酸盐和三氟甲磺酸酐；
和(步骤2)步骤1所得混合液与所述卤代联苯混合。
12.根据权利要求6所述的制备方法，包括(步骤1)混合全氟烷基亚磺酸盐和三氟甲磺酸
酐；和(步骤2)步骤1所得混合液与所述卤代联苯和三氟甲磺酸酐混合。
13.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅本照雄，张斌，朱天昊，周晓聪，李原强，
申请(专利权)人：浙江九洲药业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33