一种γ-硫代酮衍生物及其合成方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种式(I)γ‑硫代酮衍生物及其合成方法，以重氮化合物、取代苯硫酚及α,β‑不饱和酮为原料，在催化剂存在的条件下，在有机溶剂中，经过一步三组分反应得到所述式(I)γ‑硫代酮衍生物。本发明专利技术的方法具有高的原子经济性、原料便宜易得、反应条件温和、产率高、操作简单安全等优点。本发明专利技术制备的式(I)γ‑硫代酮衍生物具有1个季碳中心，这类化合物具有很多的生物活性，因此可作为重要的医药和化工的中间体，在药用领域具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种γ-硫代酮衍生物及其合成方法和应用
本专利技术属于合成医药化工领域，具体涉及一种γ-硫代酮衍生物及其化学合成方法和应用。
技术介绍
γ-硫代酮衍生物广泛存在于活性分子中，基于其高的生物活性，对该类化合物的合成是有机化学研究的重要领域之一。现有的文献报道合成γ-硫代酮衍生物的方法，原料几乎都用到了金属试剂，存在一定的局限性。例如，α取代的锂试剂对不饱和酮的加成通常需要在低温下进行。或者，使用锡试剂作为原料本身有毒，对环境很不友好。本专利技术避免了当量金属试剂的使用，只使用了催化量的金属催化剂，一步高效合成了新的γ-硫代酮衍生物。
技术实现思路
本专利技术克服了现有技术中γ-硫代酮衍生物合成方法中所存在的底物适用范围不广，原料有毒、反应条件苛刻等缺陷，提出了多组分反应一步高效合成γ-硫代酮衍生物的方法。本专利技术的方法具有高的原子经济性、原料便宜易得、底物适用性广、反应条件温和、操作简单安全等优点。本专利技术所合成的γ-硫代酮衍生物可作为重要的医药和化工的中间体，在药用领域具有广泛的应用前景。本专利技术提出了一种γ-硫代酮衍生物，其结构如式(I)所示，其中，R1为烷基、烷氧基、卤素；R2为氢、烷氧基、三氟甲基；R3为氢、烷基、硝基、卤素；R4为烷基、芳基。进一步优选地，R1为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、卤素；R2为氢、C1-C10烷氧基、三氟甲基；R3为氢、C1-C10烷基、硝基、卤素；R4为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基取代的苯基、卤素取代的苯基、硝基取代的苯基。优选地，R1为甲基、甲氧基、溴；R2为氢、甲氧基、三氟甲基；R3为氢、甲基、硝基、溴、氯；R4为甲基、甲氧基取代的苯基、氯取代的苯基、硝基取代的苯基。进一步优选地，R1为4-甲基、4-甲氧基、2-甲氧基、4-溴；R2为氢、4-甲氧基、3，4，5-三甲氧基、4-三氟甲基；R3为氢、4-甲基、4-硝基、4-溴、3-氯；R4为甲基、4-甲氧基苯基、4-氯苯基、4-硝基苯基。进一步优选地，R1为4-甲基、4-溴；R2为氢、4-甲氧基、3，4，5-三甲氧基、4-三氟甲基；R3为氢、4-甲基、4-硝基、4-溴、3-氯；R4为4-甲氧基苯基、4-氯苯基、4-硝基苯基。本专利技术还提出了一种γ-硫代酮衍生物的化学合成方法，以式(1)重氮化合物、式(2)取代苯硫酚及式(3)α,β-不饱和酮为原料，在催化剂和分子筛存在的条件下，在有机溶剂中，经过一步三组分反应，得到所述产物式(I)γ-硫代酮衍生物。所述合成反应具体为，将α,β-不饱和酮、醋酸铑、三氟甲磺酸钪、分子筛溶于有机溶剂，配制成混合溶液A；将重氮化合物和取代苯硫酚溶于有机溶剂配制成混合溶液B；将混合溶液B加入混合溶液A；反应并纯化后得到γ-硫代酮衍生物。本专利技术所述合成反应如式(II)所示：其中，R1为烷基、烷氧基、卤素；R2为氢、烷氧基、三氟甲基；R3为氢、烷基、硝基、卤素；R4为烷基、芳基。进一步优选地，R1为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、卤素；R2为氢、C1-C10烷氧基、三氟甲基；R3为氢、C1-C10烷基、硝基、卤素；R4为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基取代的苯基、卤素取代的苯基、硝基取代的苯基。优选地，R1为甲基、甲氧基、溴；R2为氢、甲氧基、三氟甲基；R3为氢、甲基、硝基、溴、氯；R4为甲基、甲氧基取代的苯基、氯取代的苯基、硝基取代的苯基。进一步优选地，R1为4-甲基、4-甲氧基、2-甲氧基、4-溴；R2为氢、4-甲氧基、3，4，5-三甲氧基、4-三氟甲基；R3为氢、4-甲基、4-硝基、4-溴、3-氯；R4为甲基、4-甲氧基苯基、4-氯苯基、4-硝基苯基。进一步优选地，R1为4-甲基、4-溴；R2为氢、4-甲氧基、3，4，5-三甲氧基、4-三氟甲基；R3为氢、4-甲基、4-硝基、4-溴、3-氯；R4为4-甲氧基苯基、4-氯苯基、4-硝基苯基。进一步优选地，本专利技术式(I)所示的γ-硫代酮衍生物如下所示：其中，所述反应的温度为0℃-40℃；优选地，为25℃。其中，所述有机溶剂选自二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲苯等中的一种或多种；优选地，为二氯甲烷。其中，所述金属催化剂为醋酸铑、三氟甲磺酸钪、三氟甲磺酸锌、三氟甲磺酸镱等的一种或多种；优选地，为醋酸铑和三氟甲磺酸钪。其中，以分子筛为吸水剂。其中，所述分子筛投料量为50-100mg/mmol；优选地，为100mg/mmol(以α,β-不饱和酮的用量为基准)。其中，式(1)重氮化合物、式(2)取代苯硫酚及α,β-不饱和酮、金属催化剂的摩尔比(1.0-3.0)：(1.0-3.0)：1.0：(0.06-1.05)；优选地，为3.0：3.0：1.0：0.13。优选地，当采用醋酸铑和三氟甲磺酸钪为催化剂时，式(1)重氮化合物、式(2)取代苯硫酚及α,β-不饱和酮、醋酸铑、三氟甲磺酸钪的摩尔比(1.0-3.0)：(1.0-3.0)：1.0：(0.01-0.05)：(0.05-1.0)；优选地，为3.0：3.0：1.0：0.03：0.1。其中，所述有机溶剂的用量与α,β-不饱和酮的用量的比例为(0.5-1)mL：1mmol；优选地，为0.5mL：1mmol。本专利技术所述合成反应的机理如下所示，首先三醋酸铑与重氮反应生成金属卡宾中间体，金属卡宾受硫的亲电进攻形成巯基叶立德；查尔酮对于巯基叶立德的捕捉即可得到三组分产物。在一个具体的实施方式中，本专利技术γ-硫代酮衍生物的合成方法为：以重氮化合物、取代苯硫酚及α,β-不饱和酮为原料，在催化剂醋酸铑和三氟甲磺酸钪存在的条件下，以有机溶剂为溶剂，经过一步三组分反应，除去有机溶剂得粗产物，经柱层析分离纯化得到产物。具体步骤为：将α,β-不饱和酮、醋酸铑、三氟甲磺酸钪、分子筛溶于有机溶剂，配制成混合溶液；将重氮化合物和取代苯硫酚溶于有机溶剂配制成溶液；将该溶液加入前述混合溶液；反应并纯化后得到γ-硫代酮衍生物。所述重氮化合物、取代氧化吲哚、醋酸铑、三氟甲磺酸钪的投料量摩尔比为重氮化合物：取代苯硫酚：α,β-不饱和酮：醋酸铑：三氟甲磺酸钪＝3.0：3.0：1.0：0.03：0.1。本专利技术还提出了依据本专利技术的合成方法所得到的β-羟基-α-氨基酸酯衍生物，如式(I)所示，其中，R1为烷基、烷氧基、卤素；R2为氢、烷氧基、三氟甲基；R3为氢、烷基、硝基、卤素；R4为烷基、芳基。进一步优选地，R1为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、卤素；R2为氢、C1-C10烷氧基、三氟甲基；R3为氢、C1-C10烷基、硝基、卤素；R4为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基取代的苯基、卤素取代的苯基、硝基取代的苯基。优选地，R1为甲基、甲氧基、溴；R2为氢、甲氧基、三氟甲基；R3为氢、甲基、硝基、溴、氯；R4为甲基、甲氧基取代的苯基、氯取代的苯基、硝基取代的苯基。进一步优选地，R1为4-甲基、4-甲氧基、2-甲氧基、4-溴；R2为氢、4-甲氧基、3，4，5-三甲氧基、4-三氟甲基；R3为氢、4-甲基、4-硝基、4-溴、3-氯；R4为甲基、4-甲氧基苯基、4-氯苯基、4-硝基苯基。进一步优选地，R1为4-甲基、4-溴；R2为氢、4-甲氧基、3，4，5-三甲氧基、4-三氟甲基；R3为氢、4-甲基、4-硝基、4-溴、3-氯；R4为4-甲氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种γ‑硫代酮衍生物，其特征在于，其结构如式(I)所示，

【技术特征摘要】
1.一种γ-硫代酮衍生物，其特征在于，其结构如式(I)所示，其中，R1为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、卤素；R2为氢、C1-C10烷氧基、三氟甲基；R3为氢、C1-C10烷基、硝基、卤素；R4为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基取代的苯基、卤素取代的苯基、硝基取代的苯基。2.如权利要求1所述的γ-硫代酮衍生物，其特征在于，R1为甲基、甲氧基、溴；R2为氢、甲氧基、三氟甲基；R3为氢、甲基、硝基、溴、氯；R4为甲基、甲氧基取代的苯基、氯取代的苯基、硝基取代的苯基。3.一种γ-硫代酮衍生物的合成方法，其特征在于，以式(1)重氮化合物、式(2)取代苯硫酚及式(3)α，β-不饱和酮为原料，在金属催化剂和分子筛存在的条件下，在有机溶剂中，经过一步三组分反应，得到所述产物式(I)γ-硫代酮衍生物，所述合成反应如式(II)所示：其中，R1为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基、卤素；R2为氢、C1-C10烷氧基、三氟甲基；R3为氢、C1-C10烷基、硝基、卤素；R4为C1-C10烷基、C1-C10烷氧基取代的苯基、卤素取代的苯基、硝基取代的苯基。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，R1为甲基、甲氧基、溴；R2为氢、甲氧基、三氟甲基；R3为氢、甲基、硝基、溴、氯；R4为甲基、甲氧基取代的苯基、氯取代的苯基、硝基取代的苯基。5.如权利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述反应温度为0℃-40℃。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡文浩，肖国兰，马超群，
申请(专利权)人：华东师范大学，
类型：发明
国别省市：上海,31