芳基亚砜、硫醚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选择性合成式(III)芳基亚砜化合物、式(IV)芳基硫醚化合物的合成方法，在反应溶剂中，以芳基高碘盐为反应原料，以芳基/烷基硫代硫酸盐为硫化试剂，在可见光和光敏试剂的催化作用下，在路易斯酸和碱的作用下，当反应气氛为氮气时生成硫醚化合物(IV)，当反应气氛为空气时则生成亚砜化合物(III)。本发明专利技术合成方法原料易得价廉，反应操作简单，反应条件温和环保，产率较高，官能团耐受性优秀。本发明专利技术还公开了新的式(III)芳基亚砜化合物、式(IV)芳基硫醚化合物，且成功实现了药物、糖的后期修饰，并实现了一些药物的形式合成，为药物化学研究提供了选择性构建硫醚、亚砜化合物的高效方法。

Aryl sulfoxides, thioether compound and synthesis method and application thereof

【技术实现步骤摘要】
芳基亚砜、硫醚化合物及其合成方法和应用
本专利技术属于有机化合物工艺应用
，具体涉及一类芳基亚砜、硫醚化合物及其合成方法。
技术介绍
芳基亚砜、硫醚化合物是两类非常重要的化合物，它广泛存在于各类药物分子、天然产物中，并且药物研发过程中一般会同时研究各种氧化态的含硫化合物，因为含相似骨架不同氧化态的化合物可能均是活性分子，还有可能是针对不同亚种的病症。因此，从一些结构简单、商业大量可得的原料选择性构建亚砜、硫醚显得尤为重要。合成芳基硫醚化合物的传统方法主要是通过硫醇或者苯硫酚类化合物来制备。此类方法，所使用有机硫类易被氧化，对金属催化有毒化作用；原料味道过重，且对环境及人体均有不同程度的伤害；原料相对较为昂贵，且复杂底物需要预制备；以上诸多不足制约了此类方法在工艺研究及药物化学研究领域的深层次应用。并且，传统芳基硫醚化合物的合成需要在高温条件下进行，对能源有较大的消耗，不符合绿色化学的发展趋势，制约此类方法在工业上的大规模应用。亚砜化合物则是由硫醚化合物氧化制得，所需氧化剂一般为过氧化物或高氧化态化合物，原子经济性差、污染大、较危险。鉴于此，构建新型绿色高效硫化反应成为本专利技术立题依据及所要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术克服了传统硫化反应的诸多缺点，创新性地实现一种新型绿色高效可调控式芳基亚砜、硫醚化合物的构建方法。本专利技术涉及的芳基亚砜、硫醚化合物的合成方法，使用光催化剂，以式(I)所示的芳基高碘盐为原料，以式(II)所示的芳基/烷基硫代硫酸盐为硫化试剂，在反应溶剂中，在一定温度条件下，在光催化的条件下有效地实现了相应转化，在空气氛围下制得如式(III)所示的芳基亚砜化合物，在氮气氛围下得到如式(IV)所示的芳基硫醚化合物。其中，所述反应过程如以下反应式(a)所示。以上反应式(a)中，Ar是苯基、取代苯基、或噻吩基；R是烷基、或取代苯基。优选地，Ar是苯基、4-叔丁基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、3-三氟甲基苯基、2-甲基苯基、2、4、6-三甲基苯基、1-萘基、2-噻吩基、4-乙酯基苯基、2-三氟甲基苯基、3-硝基-4-乙酰基氨基苯基或4-甲酸乙酯基；R是正戊基、苄基、、甲基-2-四氢呋喃基、4-甲基苯基、4-氯苯基、3-甲氧基苯基、苯基、五元糖衍生取代基、六元糖衍生取代基、甲硝唑衍生取代基、甲基、正丙基、吲哚衍生取代基、4-叔丁基苄基、苯基炔丙基、4-三氟甲基苯基、2-乙氧基乙基，4-丁腈基，4-丁酸甲酯基，6-己基-1-醇基、2-乙腈基。本专利技术中，Ar、R包括但不仅仅局限于上述基团。本专利技术中，利用式(I)所示的芳基高碘盐作为起始原料，式(II)所示的芳基/烷基硫代硫酸盐作为硫化试剂，在光催化剂(光敏试剂催化剂)的作用下，在可见光的照射下，在反应溶剂中进行反应，选择性地合成如式(III)所示的芳基亚砜化合物和式(IV)所示的芳基硫醚化合物。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述起始原料如式(I)所示的芳基高碘盐和如式(II)所示的芳基烷基硫代硫酸盐的摩尔用量比例为1∶1-1∶10。优选地，两者摩尔用量比例为1∶1-1∶5；进一步优选地，两者摩尔用量比例为1∶3。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述光催化剂选自三联吡啶钌，亚甲基蓝，瑞氏色素，孟加拉玫瑰红，2，4，6-三苯基吡喃四氟硼酸盐，曙红Y，或曙红B等中的一种或多种。优选地，所述光催化剂是曙红Y。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述光催化剂的摩尔用量为如式(I)所示的原料芳基高碘盐(底物I)的1-10mol％。优选地，所述催化剂摩尔用量为如式(I)所示的原料芳基高碘盐的2mol％。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述碱选自K3PO4、KH2PO4、K2HPO4、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、Li2CO3、2,6-二甲基吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺等中的一种或多种；优选地，所述碱是二异丙基乙基胺。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述碱的摩尔用量为如式(I)所示的原料芳基高碘盐的1当量到5当量；优选地，其用量为式(I)所示的原料芳基高碘盐的2当量。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述路易斯酸选自氯化锌、溴化锌、醋酸锌、二水醋酸锌、三氟甲磺酸锌、三氟化硼乙醚等中的一种或多种；优选地，所述路易斯酸是醋酸锌。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述路易斯酸的摩尔用量为芳基高碘盐的0.01当量到2当量；优选地，其摩尔用量为芳基高碘盐的2当量。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述反应溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、水、DMSO、DMF、DMA、DME、三氟甲苯、乙腈、丙酮、四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿之任意一种或任意组合。优选地，所述反应溶剂为甲醇和/或乙腈。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述光为温和的可见光，光源可采用5W紧凑型节能灯、8W紧凑型节能灯、23W紧凑型节能灯、绿色LED灯等；优选地，所述光源为23W紧凑型节能灯、绿色LED灯。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述反应的温度为0-50℃；优选地，为室温(25℃)。本专利技术芳基亚砜化合物(III)合成中，所述反应的时间为1-72小时；优选地，为24小时。本专利技术合成反应包括以下步骤：在反应容器中加入式(I)所示的原料芳基高碘盐、式(II)所示的硫化试剂芳基/烷基硫代硫酸盐、光催化剂、碱、路易斯酸、溶剂，在可见光的照射下，在室温下搅拌反应得到式(III)所示的芳基亚砜化合物。在一个合成芳基亚砜化合物(III)的具体实例中，本专利技术合成反应是在反应瓶A中，加入芳基高碘盐(Xmmol)，芳基/烷基硫代硫酸盐(Ymmol)，光催化剂曙红Y(Zmmol)，二异丙基乙基胺(Ummol)，路易斯酸(Vmmol)、溶剂(WmL)，在可见光的照射下搅拌12小时，之后吹扫、置换反应管内部空气或添加空气或氧气气球，密闭后继续反应12小时。反应完毕后，室温条件下，向体系中加入乙酸乙酯(PmL)，过滤，浓缩，经柱层析分离得到式(III)所示目标产物。本专利技术还提出了新的芳基亚砜化合物，其结构式如式(III)所示，其中，Ar是苯环、取代苯环、或噻吩基；R是烷基、或取代苯基。17.优选地，Ar是苯基、4-叔丁基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、3-三氟甲基苯基、2-甲基苯基、2、4、6-三甲基苯基、1-萘基、2-噻吩基、4-乙酯基苯基、2-三氟甲基苯基、3-硝基-4-乙酰基氨基苯基或4-甲酸乙酯基；R是正戊基、苄基、、甲基-2-四氢呋喃基、4-甲基苯基、4-氯苯基、3-甲氧基苯基、苯基、五元糖衍生取代基、六元糖衍生取代基、甲硝唑衍生取代基、甲基、正丙基、吲哚衍生取代基、4-叔丁基苄基、苯基炔丙基、4-三氟甲基苯基、2-乙氧基乙基，4-丁腈基，4-丁酸甲酯基，6-己基-1-醇基、2-乙腈基。进一步优选地，本专利技术所述式(III)芳基亚砜化合物如下表1所示。本专利技术还提出了按照本专利技术上述合成方法制备得到的如式(III)所示的芳基亚砜化合物。本专利技术芳基硫醚化合物(IV)合成中，所述起始原料如式(I)所示的芳基高碘盐和如式(II)所示的芳基烷基硫代硫酸盐的摩尔用量比例为1∶1-1∶10。优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种芳基亚砜、硫醚化合物的选择性合成方法，其特征在于，以如式(I)所示的芳基高碘盐为反应原料，以如式(II)所示的芳基/烷基硫代硫酸盐为硫化试剂，在光催化剂作用下，在反应溶剂中，在一定温度条件下，在空气氛围下制得如式(III)所示的芳基亚砜化合物，在氮气氛围下得到如式(IV)所示的芳基硫醚化合物，所述反应过程如下方反应式(a)所示：

【技术特征摘要】
1.一种芳基亚砜、硫醚化合物的选择性合成方法，其特征在于，以如式(I)所示的芳基高碘盐为反应原料，以如式(II)所示的芳基/烷基硫代硫酸盐为硫化试剂，在光催化剂作用下，在反应溶剂中，在一定温度条件下，在空气氛围下制得如式(III)所示的芳基亚砜化合物，在氮气氛围下得到如式(IV)所示的芳基硫醚化合物，所述反应过程如下方反应式(a)所示：其中，Ar是苯环、取代苯环、或噻吩基；R是烷基、或取代苯基。2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，Ar是苯基、4-叔丁基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、3-三氟甲基苯基、2-甲基苯基、2、4、6-三甲基苯基、1-萘基、2-噻吩基、4-乙酯基苯基、2-三氟甲基苯基、3-硝基-4-乙酰基氨基苯基或4-甲酸乙酯基；R是正戊基、苄基、、甲基-2-四氢呋喃基、4-甲基苯基、4-氯苯基、3-甲氧基苯基、苯基、五元糖衍生取代基、六元糖衍生取代基、甲硝唑衍生取代基、甲基、正丙基、吲哚衍生取代基、4-叔丁基苄基、苯基炔丙基、4-三氟甲基苯基、2-乙氧基乙基，4-丁腈基，4-丁酸甲酯基，6-己基-1-醇基、2-乙腈基。3.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，芳基亚砜化合物(III)合成中，所述芳基高碘盐和所述芳基/烷基硫代硫酸盐的摩尔用量比例为1:1-1:10；和/或，所述反应溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、水、DMSO、DMF、DMA、DME、三氟甲苯、乙腈、丙酮、四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、氯仿之任意一种或任意组合；和/或，所述反应的温度为0-50℃。4.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，芳基亚砜化合物(III)合成中，所述光催化剂选自三联吡啶钌，亚甲基蓝，瑞氏色素，孟加拉玫瑰红，2，4，6-三苯基吡喃四氟硼酸盐，曙红Y，或曙红B中的一种或多种；和/或，所述光催化剂的摩尔用量为芳基高碘盐的1-10mol％。5.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，芳基亚砜化合物(III)合成中，所述碱选自K3PO4、KH2PO4、K2HPO4、Na2CO3、NaHCO3、K2CO3、Li2CO3、2,6-二甲基吡啶、三乙胺、二异丙基乙基胺中的一种或多种；和/或，所述碱的摩尔用量为芳基高碘盐的1当量到5当量。6.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于，芳基亚砜化合物(III)合成中，所述路易斯酸选自氯化锌、溴化锌、醋酸锌、二水醋酸锌、三氟甲磺酸锌、三氟化硼乙醚中的一种或多种；和/或，所述路易斯酸的摩尔用量为芳基高碘盐的0.01当量到2当量。7.一种芳基亚砜化合物，其特征在于，其结构如式(III)所示，其中，Ar是苯环、取代苯环、或噻吩基；R是烷基、或取代苯基。8.一种芳基亚砜化合物，其特征在于，其结构如式(III)所示：其中，Ar是苯基、4-叔丁基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、3-三氟甲基苯基、2-甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜雪峰，李一鸣，王明，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31