一种α-亚磺酰化羰基化合物及其合成方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种α‑亚磺酰化羰基化合物的合成方法。该方法是将β‑二羰基化合物与硫酚经溶剂溶解后在无机碱作催化剂作用下，在空气存在条件下，使β‑二羰基化合物的α位活泼氢发生取代，生成α‑亚磺酰化羰基化合物。该方法不需添加金属螯合剂、卤素以及过氧化物，并且在较温和条件下，具有高转化率，产物的产率为58％～98％，是环境友好型的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种α-亚磺酰化羰基化合物及其合成方法和应用
本专利技术属于有机合成
，更具体地，涉及一种α-亚磺酰化羰基化合物及其合成方法和应用。
技术介绍
因有机硫化合物在生物学中的广泛应用，所以吸引了很多关注，同时，α-亚磺酰化羰基化合物又是广泛用于医药中间体(R.J.Med.Chem.2011,54,1587.；R.J.Med.Chem.2011,54,8394.)，因此，引入该基团有重大的研究意义。但是通常β-二羰基化合物的亚磺酰化要先经过卤素的预官能团化(Eur.J.Org.Chem.2016,384–388；Tetrahedron64(2008)3782-3793)，或者使用金属试剂(Adv.Synth.Catal.,2013,355,2558.)和过氧化物(RSCAdv.,2015,5,41493–41496；RSCAdv.,2015,5,44299–44305)，并且需要较高反应温度。因此，这类反应不利于节能环保，也不利于工业生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种α-亚磺酰化羰基化合物的合成方法。该方法不需要金属催化、不需要过氧化物，也不用高温反应且收率高、废弃物排放少、反应设备简单、易于工业化生产的α-亚磺酰化羰基化合物的合成方法。本专利技术的另一目的在于提供一种上述方法合成分的α-亚磺酰化羰基化合物。本专利技术的再一目的在于上述α-亚磺酰化羰基化合物的应用。本专利技术上述目的通过以下技术方案予以实现：一种α-亚磺酰化羰基化合物的合成方法，该方法是将β-二羰基化合物与硫酚在有机溶剂经溶解后，在无机碱催化剂作用下，在空气的气氛下反应，制得所述α-亚磺酰化羰基化合物，所述β-二羰基化合物和硫酚的分子结构式如下：其中，R1和R2选自烷基、烷氧基、芳基、取代芳基或杂环芳基；R3选自氢或烷基；R4选自烷基、烷氧基、卤素、芳基、氨基或羟基。优选地，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、1，4-二氧六环、1，2-二氯乙烷、四氢呋喃或二甲亚砜。优选地，所述β-二羰基化合物与硫酚的摩尔比为1:1～5，所述β-二羰基化合物与无机碱的摩尔比为1:0.2～3。更为优选地，所述β-二羰基化合物与硫酚的摩尔比为1:2，所述β-二羰基化合物与碳酸铯的摩尔比为1:1。优选地，所述无机碱催化剂为碳酸钾、碳酸铯、磷酸钾、三乙胺或氟化铯。优选地，所述烷基和烷氧基中碳的个数大于等于1且小于等于10，所述取代芳基的取代基为烷基、烷氧基、羟基、氨基、硝基、氰基或卤素，所述杂环芳基中杂原子为N，S或O，杂环芳基中碳的个数大于等于6且小于等于40，所述芳基和取代芳基中碳的个数大于等于6且小于等于10。更为优选地，所述烷基为甲基、乙基或异丙基，所述卤基为溴、氯或氟。优选地，所述反应的温度为10～100℃，所述反应的压力为1atm～3atm。更为优选地，所述反应的温度为25℃，所述反应的压力为1atm。一种α-亚磺酰化羰基化合物是通过上述的方法制备得到。进一步地，所述α-亚磺酰化羰基化合物的分子结构式如下：其中，R1和R2选自烷基、烷氧基、芳基、取代芳基或杂环芳基；R3选自氢或烷基；R4选自烷基、烷氧基、卤素、芳基、氨基或羟基；所述烷基和烷氧基中碳的个数大于等于1且小于等于10，所述取代芳基的取代基为烷基、烷氧基、羟基、氨基、硝基、氰基或卤素，所述杂环芳基中杂原子为N，S或O，杂环芳基中碳的个数大于等于6且小于等于10，所述芳基和取代芳基中碳的个数大于等于6且小于等于10，所述卤基为溴、氯或氟。上述取代包括单取代、二取代或三取代。在实验中，不论取代基是推电子还是吸电子，单取代、双取代或三取代，都取得了很好的产率。因此，可以推论此反应方法具有广泛的底物适应性。所述的α-亚磺酰化羰基化合物在合成医药的中间体领域中的应用。优选地，所述医药为抗肿瘤药物或抗癌药物。本专利技术的α-亚磺酰化羰基化合物存在烯醇互变。当R1或R2为烷氧基时主要是酮式，R1或R2为烷基时主要是烯醇式。R3为烷基时没有烯醇互变。其合成机理如下式(1)所示，以无机碱催化剂碳酸铯(Cs2CO3)为例说明，硫酚(式(1)中2)在Cs2CO3和氧气的作用下生成硫自由基(式(1)中6)所示，硫自由基自身偶联生成二硫醚(式(1)中4)。在Cs2CO3的作用下，二羰基化合物(式(1)中1)形成碳负离子(式(1)中5)，作为亲核试剂进攻二硫醚中的硫，S-S键断裂，形成S-C键，生成α-亚磺酰化羰基化合物(式(1)中3)。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术首次使用无机碱为催化剂，在常压的空气及温和条件下使β-二羰基化合物与硫酚反应生成α-亚磺酰化羰基化合物，同时底物选择性广泛。2.本专利技术与传统方法相比具有条件简单、废弃物排放量少、利用空气作为氧化剂、反应设备简单、易于工业化生产等诸多优点。3.本专利技术的方法不需添加金属螯合剂、卤素以及过氧化物，并且在较温和条件下，具有高转化率，产物的产率为58％～98％，是环境友好型的方法。附图说明图1是合成α-亚磺酰化羰基化合物的分子结构式。图2是实施例1制得的3-(4-溴代苯硫基)-4-羟基戊-3-烯-2-酮的核磁H谱。图3是实施例1制得的3-(4-溴代苯硫基)-4-羟基戊-3-烯-2-酮的核磁C谱。图4是实施例11制得的2-((4-溴苯基)硫基)丙二酸二乙酯的核磁H谱。图5是实施例11制得的2-((4-溴苯基)硫基)丙二酸二乙酯的核磁C谱。图6是实施例12制得的2-((4-溴苯基)硫基)-2-乙基丙二酸二乙酯的核磁H谱。图7是实施例12制得的2-((4-溴苯基)硫基)-2-乙基丙二酸二乙酯的核磁C谱。图8是实施例13制得的2-((4-溴苯基)硫基)-3-羟基-1-苯基丁-2-烯-1-酮的核磁H谱。图9是实施例13制得的2-((4-溴苯基)硫基)-3-羟基-1-苯基丁-2-烯-1-酮的核磁C谱。具体实施方式下面结合具体实施例进一步说明本专利技术的内容，但不应理解为对本专利技术的限制。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。除非特别说明，本专利技术采用的试剂、方法和设备为本
常规试剂、方法和设备。实施例13-(4-溴代苯硫基)-4-羟基戊-3-烯-2-酮的合成取15mL耐压反应管，加入碳酸铯130mg，乙酰丙酮40mg，4-溴苯硫酚151mg，N,N-二甲基甲酰胺2mL，敞口反应，于室温下搅拌6h。反应结束后加入乙酸乙酯10mL淬灭反应，加盐水10mL洗涤，分出有机相，水相用乙酸乙酯萃取3次，合并有机相，柱层析分离得到3-(4-溴代苯硫基)-4-羟基戊-3-烯-2-酮纯品112mg，产率98％，所得3-(4-溴代苯硫基)-4-羟基戊-3-烯-2-酮的分子结构式如图1(a)中所示。图2和图3分别是本实施例制得的3-(4-溴代苯硫基)-4-羟基戊-3-烯-2-酮的核磁H谱和核磁C谱。图2氢谱中谱峰的化学位移1HNMR(400MHz,CDCl3)为δ17.28(s,1H)，7.38(d,J＝8.4Hz,2H)，6.95(d,J＝8.4Hz,2H)，2.32(s,6H)；图3碳谱中谱峰的化学位移13CNMR(100MHz,CDCl3)为δ198.2,137.0,132.2,126.2,118.8,101.1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种α‑亚磺酰化羰基化合物的合成方法，其特征在于，该方法是将β‑二羰基化合物与硫酚在有机溶剂经溶解后，在无机碱催化剂作用下，在空气的气氛下反应，制得所述α‑亚磺酰化羰基化合物，所述β‑二羰基化合物和硫酚的分子结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种α-亚磺酰化羰基化合物的合成方法，其特征在于，该方法是将β-二羰基化合物与硫酚在有机溶剂经溶解后，在无机碱催化剂作用下，在空气的气氛下反应，制得所述α-亚磺酰化羰基化合物，所述β-二羰基化合物和硫酚的分子结构式如下：其中，R1和R2选自烷基、烷氧基、芳基、取代芳基或杂环芳基；R3选自氢或烷基；R4选自烷基、烷氧基、卤素、芳基、氨基或羟基。2.根据权利要求1所述的α-亚磺酰化羰基化合物的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、1，4-二氧六环、1，2-二氯乙烷、四氢呋喃或二甲亚砜。3.根据权利要求1所述的α-亚磺酰化羰基化合物的合成方法，其特征在于，所述β-二羰基化合物与硫酚的摩尔比为1:1～5，所述β-二羰基化合物与无机碱的摩尔比为1：0.2～3。4.根据权利要求1所述的α-亚磺酰化羰基化合物的合成方法，其特征在于，所述无机碱催化剂为碳酸钾、碳酸铯、磷酸钾、三乙胺或氟化铯；所述烷基和烷氧基中碳的个数大于等于1且小于等于10，所述取代芳基的取代基为烷基、烷氧基、羟基、氨基、硝基、氰基或卤素，所述杂环芳基中杂原子为N，S或O，杂环芳基中碳的个数大于等于6且小于等于10，所述芳基和取代芳基中碳的个数大于等...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈迁，王肖峰，温春晓，晏鑫星，曾洁坤，黄昱霖，霍延平，杜志云，张焜，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44