一种新的制备S‑（全氟烷基）‑二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的方法技术

本发明专利技术公开了一种显著效果地一锅法制备如下述通式(I)所示的S‑(全氟烷基)‑二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的方法，该制备方法包括联苯化合物，全氟烷基亚磺酸盐化合物，三氟乙酸酐与三氟甲磺酸的反应，该反应由于联苯化合物能够回收和利用，因而，这是一种对环境友好的制备方法。

A new preparation of S (perfluoroalkyl) method two benzothiophene three trifluoroacetic sulfonate

The invention discloses a significant effect to one pot preparation such as the following general formula (I) S shown (perfluoroalkyl) method two benzothiophene three trifluoroacetic sulfonate and the preparation method comprises biphenyl compounds containing perfluoroalkyl sulfonate compounds, three trifluoroacetic anhydride and three trifluoroacetic acid the reaction, the reaction with biphenyl compounds capable of recycling and utilization, therefore, this is a kind of environmental friendly preparation method.

【技术实现步骤摘要】
一种新的制备S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的方法
本专利技术涉及一种S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备方法，该S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐是一种适用的全氟烷基化亲电试剂。
技术介绍
由于其具备的独特性能，如高亲电性，高稳定性和高亲油性，全氟烷基基团是一个非常有用的官能团(例如,参考,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医药品，农药品和其他有用的材料非常重要。因而，非常多的有用的含有全氟烷基基团的医药品和农药品已经被开发出来。(例如,参考,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)).在此基础上科学进一步发展，研究者们也已经积极地开发出了全氟烷基有机化合物的新的制备方法(forexample,see,J.-A.Ma,D.Cahard,JournalofFluorineChemistry,2007,128,975-996).其中，亲电全氟烷基试剂特别适用，因为其能够直接全氟烷基化亲核有机试剂。因此，已经报道了许多亲电全氟烷基试剂去制备全氟烷基有机化合物(例如,参考,T.Umemoto,Chem.Rev.,1996,96,1757-1778；N.Shibataetal.,BeilsteinJ.Org.Chem.,2010,6,No.65；Y.Macé,E.Magnier,Eur.J.Org.Chem.2012,2479-2494；S.Barata-Vallejo,B.Lantano,A.Postigo,Chem.Eur.J.2014,12,16806-16829).在这些亲电全氟烷基化试剂中，S-(三氟甲基)-二苯并噻吩盐如三氟甲磺酸盐，四氟化硼盐(A)，也称作Umemoto试剂，是制备三氟甲基有机化合物特别有用的试剂(forexample,see,C.Zhang,Organic&BiomolecularChemistry,2014,12,6580-6589；S.-M.Wangetal.Tetrahedron2015,71,7949-7976)。然而，Umemoto试剂也存在一些问题使得这种试剂并不是特别适用。许多反应步骤需要从起始原料开始去制备(如,J.FluorineChem.1999,98,75-81)，然后它们的使用大体上会产生废物，如，生成除产物三氟甲基化有机化合物之外的副产物二苯并噻吩。为了解决已存在的缺陷，专利技术人已经发现了更加有用的亲电全氟烷基化试剂即卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐(见，PCT申请PCT/CN2015/099798和国内申请201410853220.9和201510112921.1)。卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐通过有效地从卤代联苯，全氟烷基亚磺酸盐以及三氟甲基磺酸酐的一锅法反应中合成。另外，这种新的卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐试剂使得全氟化反应后回收二苯并噻吩成为可能。3,7-二(叔-丁基)-S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐也是非常有用的亲电全氟烷基化试剂(见,J.Am.Chem.Soc.,1993,115,2156-2164)。然而，它们也存在与Umemoto试剂类似的问题。最近，专利技术人已经专利技术了一种新的一锅法去制备3,7-二(叔-丁基)-S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，其目的在于解决已存在的问题(见PCT申请PCT/CN2016/076181和国内申请201510112537.1)。然而，当这些方法适用于工业化时，还是存在着一些不足：(1)三氟甲磺酸酐价格贵(2)产物的纯化和分离存在问题；例如，当以3,3’-二氟联苯和三氟甲磺酸盐作为起始原料，最终产品，2,8-二氟-S-(三氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐会含有一定数量的其异构体，2,6-二氟-S-(三氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐热稳定性相对低(见方程式1和下面的对照实施例1)。因而，在分离和纯化上还需要进一步地工艺处理。方程式1：
技术实现思路
本专利技术提供了一种S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备方法，该S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐是一种适用的全氟烷基化亲电试剂。专利技术组成为了解决上述问题，专利技术人全面深入的研究了一种适于工业化生产的新的方法。最终，这种新的方法，成功地解决了上述已存在的问题。本专利技术涉及一种新的下述通式(I)所示的S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备方法，该S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐是一种适用的全氟烷基化亲电试剂。本专利技术制备通式(I)所示的S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备方法包括：通式(II)所示的联苯，通式RfSO2M所示的全氟烷基亚磺酸盐和三氟乙酸酐，三氟甲磺酸(CF3SO3H)的反应。方程式2：方法1其中，Rf是含1到4个碳的全氟烷基基团；R1是氢原子或者氟原子；R2是氢原子，氟原子或者叔-丁基基团，另外，R1，R2不同时为氢；M是金属原子或胺片段。方法1中的反应，三氟乙酸酐和全氟烷基亚磺酸盐的摩尔比为1或大于1；三氟甲磺酸和全氟烷基亚磺酸盐的摩尔比为1或大于1(见方程式2,方法1)。方法1比较优选的是通过两步反应实施，其中步骤1(Step1)包括：通式RfSO2M所示的全氟烷基亚磺酸盐和三氟乙酸酐的反应；步骤2(Step2)包括：将第一步反应的混合物和三氟甲磺酸和通式(II)所示的联苯的反应。在步骤2(Step2)中，还应加入一定其他数量的三氟乙酸酐。步骤1(Step1)和步骤2(Step2)理想的反应1,2和3见方程式3。在步骤1(Step1)中，通式RfSO2M所示的全氟烷基亚磺酸盐和三氟乙酸酐反应去制备通式(Ⅲ)所示的全氟烷基亚磺酰基三氟乙酸乙酯(反应1)，然后在步骤2(Step2)中，在三氟甲磺酸中，通式(Ⅱ)所示的联苯与通式(Ⅲ)所示的全氟烷基亚磺酰基三氟乙酸乙酯反应，去制备通式(IV)所示的(全氟烷基亚磺酰基)联苯(反应2)，然后通式(IV)化合物进一步与三氟乙酸酐，三氟甲磺酸反应去制备最终产物，通式(I)所示的S-(全氟烷基)-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐。方程式3步骤1步骤2当步骤1(step1)使用CF3SO2Na(1eq)和三氟乙酸酐(2.4eq)在环丁砜溶剂中反应时，19F-NMR(在DMSO-d6)检测此步骤1反应，发现-77.9ppm出现一单峰，根据文献对通式(Ⅲ)所示的全氟烷基亚磺酸三氟乙酸乙酯(Rf＝CF3)(见,Inorg.Nucl.Chem.Letters,1970,Vol.5,pp.501-506)的报道，此峰为CF3S(-77.6p本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通式(I)所示的S‑（全氟烷基）‑二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备方法，

【技术特征摘要】
1.一种通式(I)所示的S-（全氟烷基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备方法，包括：将通式(II)所示的联苯化合物和通式RfSO2M所示的全氟烷基亚磺酸盐，三氟乙酸酐和三氟甲磺酸(CF3SO3H)反应，其中，Rf是含1到4个碳的全氟烷基基团；R1是氢原子或者氟原子；R2是氢原子，氟原子或者叔-丁基基团，另外，R1，R2不同时为氢；M是金属原子或胺片段。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，三氟甲磺酸和全氟烷基亚磺酸盐的摩尔比为1或大于1，三氟乙酸酐和全氟烷基亚磺酸盐的摩尔比为1或大于1。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，三氟甲磺酸和全氟烷基亚磺酸盐的摩尔比为2或大于2；三氟乙酸酐和全氟烷基亚磺酸盐的摩尔比为2或大于2。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应包括两个步骤；步骤1：全氟烷基亚磺酸盐和三氟乙酸酐的反应；步骤2：将步骤1反应的混合物和三氟甲磺酸和通式(II)所示的联苯的反应。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1反应温度为-50℃~+40℃；步骤2反应温度为-70℃~+100℃。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤2包括：将步骤1反应的混合物和三氟甲磺酸混合，然后，将反应混合液与通式(II)所示的联苯化合物混合。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤2包括全氟烷基亚磺酰化反应和环合反应，全氟烷基亚磺酰化反应温度为...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅本照雄，张鹏，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