一种α‑杂环硫醚酮类化合物的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高效合成含不同杂环硫醚酮类衍生物的方法，其采用KI作为催化剂，过硫酸钾为氧化剂，在室温条件下以羰基类化合物与苯并杂环硫醇作为反应底物，反应体系加入了DMSO作为溶剂。该方法的优点：催化剂廉价易得；反应条件温和，室温条件下即可发生，安全可靠；所得目标产物产率最高达94%。该方法解决了传统杂环硫醚化反应底物昂贵，需要多步反应，以及反应条件苛刻等不足，具有良好的工业应用前景。

A preparation method of alpha heterocyclic thioether ketone compounds

The invention provides a method for efficient synthesis with different heterocyclic thioether ketone derivatives, the use of KI as catalyst, potassium persulfate as oxidant at room temperature with carbonyl compounds and benzo heterocyclic thiols as substrates, reaction system with DMSO as solvent. The advantages of the method are that the catalyst is cheap and easy to obtain; the reaction conditions are mild and can occur at room temperature; the product is safe and reliable; the yield of the target product is as high as 94%. The method solves the problems that the traditional heterocyclic sulfur etherification reaction is expensive in substrate, needs multi-step reaction, and the reaction condition is harsh, and has good industrial application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种α-杂环硫醚酮类化合物的制备方法
本专利技术涉及杂环硫醚酮类化合物的合成领域，具体地说涉及一种以KI催化羰基类化合物与杂环硫醇类化合物在氧化剂氧化作用下制备杂环硫醚酮类化合物的方法。
技术介绍
杂环硫醇类化合物是一类重要的有机化合物，该类化合物具有重要的药理活性、以及生物活性，由于这类分子优良的化学性质，使得其在生物、医药等方面有着广泛的应用前景[Chem.Rev.,2013,113,2958]。由于此类含氮、氧、硫的苯并杂环化合物的广泛应用，提供高效合成含氮、氧、硫的苯并杂环化合物的方法具有重要意义。传统的的合成方法主要包括：以二硫化碳、硫醚或者硫醇等有机硫化试剂来实现杂环硫醚的合成[J.Org.Chem.,1999,64,1029]；二是以硫单质、硫化钾或硫化钠等无机硫来引入S原子，实现C-S偶联[Tetrahedron.Lett.,2012,53,2511]。近年来，通过C-S偶联反应构筑含氮、氧和硫等苯并杂环的硫醚类化合物在合成化学中具有重要意义。随着氧化脱氢偶联反应的发展，通过直接C-H键官能化实现C-S偶联反应具有广泛的应用前景，也受到了越来越多有机化学家的关注，在近年报道的相关硫醚类化合物的合成方法中，通过硫醇的S-H与其它的C-H官能化来合成是主流的合成路径[J.Am.Chem.Soc.,2010,132,15531]。已报道的文献中，实现酮类化合物的α-硫醚化主要包括：一是，α-卤化酮与硫醇的亲核取代反应；二是，在强酸强碱条件下，酮类化合物与硫醇或二硫醚的直接偶联反应；三是、近年发展的温和条件下的氧化脱氢偶联反应。而直接通过巯基苯并噻唑来引入C-S键的合成方法相对较少，在以报道的合成体系中，主要有K2S2O8/HClO4[Org.Biomol.Chem.,2016,14,7665]，和Cu(acac)2/O2[Eur.J.Org.Chem.,2016,1963]催化体系，基于这些工作，我们设想能否找到一种新的催化体系，在温和条件下实现酮类化合物与巯基苯并噻唑的直接C-S偶联反应。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种由廉价易得的羰基类化合物和杂环硫醇类化合物作为原料的高效合成对应的杂环硫醚酮类化合物的方法，以克服现有技术中的缺陷。本专利技术的一个目的提供一种由廉价易得的含羰基类化合物与杂环硫醇类化合物高效合成对应的杂环硫醚酮类化合物的方法，包含下述步骤：取反应量的羰基类化合物、杂环硫醇类化合物、催化剂、氧化剂和有机溶剂在空气氛围下置于反应容器中进行混合，在室温下搅拌反应24小时，即制得相应的含不同取代官能团的杂环硫醚酮类衍生物。具体反应式如下：其中，R1是选自自氢、甲基、苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、3-氯苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、2-噻吩基、萘基等基团；R2是选自氢、甲基、乙基、苯基等基团；Het是苯并噻唑、苯并噁唑、咪唑、四氮唑、噻二唑、吡啶等杂环。上述合成杂环硫醚酮类化合物的方法中，在反应步骤中所述的羰基类化合物是选自苯乙酮、4-氟苯乙酮、4-甲基苯乙酮、2,4-二甲基苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、2-萘乙酮、二苯基乙酮、1-茚酮、1-(2-噻吩基)-1-丙酮、丙酮、1-丁醛等。上述合成杂环硫醚酮类化合物的方法中，杂环硫醇类化合物是选自2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、5-疏基-1-苯基-四氮唑、5-疏基-1-甲基-四氮唑、2-巯基-5-甲基-1,3,4-噻二唑、2-巯基吡啶。上述合成杂环硫醚酮类化合物的方法中，催化剂是选自碘、碘化亚铜、碘化钾、碘化钠、溴化钾、四丁基碘化钠、N-碘代丁二酰亚胺。上述合成杂环硫醚酮类化合物的方法中，有机溶剂指乙酸乙酯、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、1,2-二氯乙烷、乙腈。上述合成杂环硫醚酮类化合物的方法中，氧化剂是过硫酸钾、双氧水、过氧叔丁醇、过氧化二叔丁基或过硫酸氢钾复合盐。上述合成杂环硫醚酮类化合物的方法中，羰基类化合物与杂环硫醇类化合物的摩尔比为2：1，羰基类化合物与氧化剂的摩尔比为1：0.6。本专利技术所提供由含α,β-不饱和酸类化合物高效合成β-硝基苯乙烯类化合物的方法，反应过程温和易控制。在获得较高产率的同时，该方法简单易行，而且所用催化剂廉价易得，制备简单、具有良好的工业应用前景。【具体实施方式】下面结合本专利技术的实施例对本专利技术做进一步说明：一、测试与分析本专利技术下述实施例中反应产物的结构分析采用Bruker公司生产的BrukerAvance-III400核磁共振分析仪。二、实施例实施例1将1.0mmol的苯乙酮、0.5mmol的巯基苯并噻唑，0.3mmol的过硫酸钾，1mlDMSO在空气环境下加入Schlenk管里，在空气环境下加入20mol%催化剂(碘、碘化亚铜、碘化钾、碘化钠、溴化钾、四丁基碘化钠、N-碘代丁二酰亚胺)，于室温下搅拌反应24小时。通过柱层析纯化，在碘化钾作为催化剂时，该硫醚化反应的产率能达到92%。实施例2将1.0mmol的苯乙酮、0.5mmol的巯基苯并噻唑，20mol%的碘化钾，1mlDMSO在空气环境下加入Schlenk管里，在空气环境下加入0.3mmol的氧化剂(过硫酸钾、双氧水、过氧叔丁醇、过氧化二叔丁基或过硫酸氢钾复合盐)，于室温下搅拌反应24小时。通过柱层析纯化，在过硫酸钾作为氧化剂时，该硫醚化反应的产率能达到92%。实施例3将1.0mmol的苯乙酮、0.5mmol的巯基苯并噻唑，20mol%的碘化钾，0.3mmol的过硫酸钾在空气环境下加入Schlenk管里，在空气环境下加入1ml的溶剂(乙酸乙酯、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、1,2-二氯乙烷、乙腈)，于室温下搅拌反应24小时。通过柱层析纯化，在二甲亚砜作为溶剂时，该硫醚化反应的产率能达到92%。实施例4将1.0mmol的苯乙酮、0.5mmol的巯基苯并噻唑，20mol%的碘化钾，0.3mmol的过硫酸钾，1ml的DMSO在空气环境下加入Schlenk管里于室温下搅拌反应24小时。待反应结束后，分离提纯可以得到92%分离产率的2-(苯并[d]噻唑-2-基硫基)-1-苯基乙酮。通过1H、13CNMR鉴定该产物。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.07–8.05(m,2H),7.82–7.80(m,1H),7.54–7.22(m,1H),7.61(t,J=7.6Hz,2H),7.52–7.39(m,2H),7.31–7.28(m,2H),4.97(s,2H);13CNMR(100MHz,CDCl3)δ192.9,165.2,152.8,135.5,135.4,133.8,128.8,128.5,126.0,124.4,121.5,121.0,41.0.实施例5将1.0mmol的4-氟苯乙酮、0.5mmol的巯基苯并噻唑，20mol%的碘化钾，0.3mmol的过硫酸钾，1ml的DMSO在空气环境下加入Schlenk管里于室温下搅拌反应24小时。待反应结束后，分离提纯可以得到76%分离产率的2-(苯并[d]噻唑-2-基硫基)-1-(4-氟苯基)乙酮。通过1H、13CNMR鉴定该产物。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ8.11–8.07(m,2H),7.79(d,J=8.0Hz,1H),7.72(d,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有结构式

【技术特征摘要】
1.一种具有结构式（I）的杂环硫醚酮类衍生物的制备方法，（I）其特征在于，包含下述步骤：取反应量的羰基类化合物、杂环硫醇类化合物、催化剂、氧化剂和有机溶剂在空气氛围下置于反应容器中进行混合，在室温下搅拌反应24小时，即制得相应的含不同取代官能团的杂环硫醚酮类衍生物；其中，R1是选自氢、甲基、苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、3-氯苯基、4-甲基苯基、2,4-二甲基苯基、3,4-二甲基苯基、2-噻吩基、萘基等基团；R2是选自氢、甲基、乙基、苯基等基团；Het是选自苯并噻唑、苯并噁唑、咪唑、四氮唑、噻二唑、吡啶等杂环。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述羰基类化合物是选自苯乙酮、4-氟苯乙酮、4-甲基苯乙酮、2,4-二甲基苯乙酮、苯丙酮、苯丁酮、2-萘乙酮、二苯基乙酮、1-茚酮、1-(2-噻吩基)-1-丙酮、丙酮、1-丁醛等。3.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周从山，杨赞，杨涛，李姣，
申请(专利权)人：湖南理工学院，
类型：发明
国别省市：湖南,43