一种光催化合成硫砜化合物的方法技术

本发明专利技术公开了一种光催化合成硫砜化合物的方法，属于催化技术领域。本发明专利技术提供了一种新的绿色环保方法来高效合成硫砜衍生物，利用尾孢菌素作为催化剂，硫醚化合物与氧化剂在光照下直接氧化生成硫砜化合物。本发明专利技术方法以尾孢菌素作为催化剂，催化条件比较温和，室温、可见光照射下即可进行，催化剂的催化活性高，可高选择性催化合成硫砜类化合物，微量催化剂即可使得产率较高可达90％以上。本发明专利技术光催化剂、底物原料简单易得、成本低、可大批量生产，具有非常好的应用前景。

A Photocatalytic Method for the Synthesis of Sulfone Compounds

The invention discloses a method for photocatalytic synthesis of sulfone compounds, which belongs to the field of catalytic technology. The invention provides a new green environmental protection method for efficiently synthesizing sulfur sulfone derivatives, using cephalosporin as a catalyst, sulfur ether compounds and oxidants directly oxidize to sulfur sulfone compounds under light. The method takes cephalosporin as catalyst, the catalytic condition is mild, the catalyst can be carried out under room temperature and visible light, the catalytic activity of the catalyst is high, the catalyst can be highly selectively catalyzed to synthesize sulfone compounds, and the micro-catalyst can make the yield higher than 90%. The photocatalyst and the substrate material of the invention are simple and easy to obtain, low in cost, and can be produced in large quantities, and have very good application prospects.

【技术实现步骤摘要】
一种光催化合成硫砜化合物的方法
本专利技术属于催化
,具体涉及一种光催化合成硫砜化合物的方法。
技术介绍
硫砜类衍生物是许多有机化合物和候选药物的有效构建基团，并且已经展示出许多重要的生物活性。鉴于这些重要性，它们的合成引起了合成领域的极大关注。最常规的合成砜的方法是通过硫化物的氧化。这可以通过使用化学计量的酸或无机氧化剂来实现，但是这些方法原子利用率低，会产生难以清除的污染。光催化技术反应条件温和，催化剂用量少，节能、环保，已经引起人们广泛的关注。因此，开发用于催化硫化物的高选择性氧化制备硫砜类化合物的绿色催化剂是非常有必要的。制备硫砜类化合物最简单有效的方法是硫醚类化合物的直接氧化。目前已有报道的硫醚氧化体系大多存在氧化条件苟刻、反应选择性差、催化剂难以制备等缺陷。尤其是铂、铜、金等过渡金属催化剂的大量使用，带来了严重的环境问题。因此，开发一种绿色、高效的选择性氧化硫醚制备硫砜的方法是具有重要的研究价值的，也是目前该领域内的一个重要发展方向和关注焦点。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种新型的绿色、高效的选择性氧化硫醚制备硫砜的制备方法，利用尾孢菌素作为催化剂，由硫醚化合物通过氧化反应直接生成硫砜化合物。反应条件温和，效率高且环境友好。本专利技术的第一个目的是提供一种硫砜化合物的制备方法，所述方法是利用尾孢菌素作为催化剂，硫醚化合物与氧化剂在光照下直接氧化生成硫砜化合物。在本专利技术的一种实施方式中，硫醚化合物和尾孢菌素的摩尔比为1：(0.005-0.2)。在本专利技术的一种实施方式中，硫醚化合物和尾孢菌素的摩尔比优选1：0.01。在本专利技术的一种实施方式中，所述光照的照射光源包括白光、蓝光、绿光中任意一种。在本专利技术的一种实施方式中，所述照射光源优选白光。在本专利技术的一种实施方式中，所述氧化剂包括氧气、空气中的一种。在本专利技术的一种实施方式中，所述氧化剂优选氧气。在本专利技术的一种实施方式中，所述方法中的氧化反应是在有机溶剂中进行的，所述溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿中的一种或多种。在本专利技术的一种实施方式中，所述溶剂优选甲醇。在本专利技术的一种实施方式中，所述硫醚化合物的化学结构式如式II所示，其中，R1、R2分别独立的选自脂肪基、芳香基及其取代衍生物。在本专利技术的一种实施方式中，所述硫醚化合物的化学结构式如式III所示，其中，R3选自卤素、硝基、烷基、烷氧基、取代烷基，R4选自卤素、烷基、芳香基、取代烷基、取代芳香基。在本专利技术的一种实施方式中，所述尾孢菌素的化学结构式如式I所示，在本专利技术的一种实施方式中，所述方法具体包括：在有机溶剂中，按照摩尔比，将尾孢菌素、硫醚衍生物混合，以氧气作为氧化剂，室温光照24h，即得硫砜化合物。本专利技术的第二个目的是将上述方法应用于农药或医药合成领域中。本专利技术的有益效果：1、本专利技术提供了一种新的绿色环保方法来高效合成硫砜衍生物。以尾孢菌素作为光催化剂，底物原料简单易得、成本低、可大批量生产，工艺应用前景非常好。2、本专利技术方法以尾孢菌素作为催化剂，催化条件比较温和，室温、可见光照射下即可进行。3、本专利技术中的尾孢菌素催化剂催化活性好，可高选择性催化合成硫砜类化合物，反应体系中催化剂用量少，条件温和，反应效率高，产率较高可达90％以上。具体实施方式下面将结合本专利技术中的实施例,对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例1尾孢菌素催化剂催化合成苄基苯基砜在10mL的反应管中依次加入尾孢菌素(0.005mmol)、苄基苯基硫醚(0.5mmol)、2mL甲醇，然后氧气保护，15W白光照射，室温25摄氏度反应24h。将反应液用旋转蒸发蒸干溶剂后用300-500目的薄层硅胶板快速分离,所用洗脱剂为乙酸乙醋/石油醚(v:v＝1:5)，得到苄基苯基砜，产率为90％。实施例2尾孢菌素催化剂催化合成苄基苄基砜在10mL的反应管中依次加入尾孢菌素(0.005mmol)、苄基苄基硫醚(0.5mmol)、2mL甲醇，然后氧气保护，15W白光照射，室温25摄氏度反应24h。将反应液用旋转蒸发蒸干溶剂后用300-500目的薄层硅胶板快速分离,所用洗脱剂为乙酸乙醋/石油醚(v:v＝1:5)，得到苄基苄基砜，产率为95％。实施例3尾孢菌素催化剂催化合成苯基甲基砜在10mL的反应管中依次加入尾孢菌素(0.005mmol)、苯基甲基硫醚(0.5mmol)、2mL甲醇，然后氧气保护，15W白光照射，室温25摄氏度反应24h。将反应液用旋转蒸发蒸干溶剂后用300-500目的薄层硅胶板快速分离,所用洗脱剂为乙酸乙醋/石油醚(v:v＝1:5)，得到苯基甲基砜，产率为90％。实施例4尾孢菌素催化剂催化合成4-氯-4’-甲基二苯硫砜在10mL的反应管中依次加入尾孢菌素(0.005mmol)、4-氯-4’-甲基二苯硫醚(0.5mmol)、2mL甲醇，然后氧气保护，15W白光照射，室温25摄氏度反应24h。将反应液用旋转蒸发蒸干溶剂后用300-500目的薄层硅胶板快速分离,所用洗脱剂为乙酸乙醋/石油醚(v:v＝1:5)，得到4-氯-4’-甲基二苯硫砜，产率为86％。实施例5尾孢菌素催化剂催化合成4-溴-苯基甲基砜在10mL的反应管中依次加入尾孢菌素(0.005mmol)、4-溴-苯基甲基硫醚(0.5mmol)、2mL甲醇，然后氧气保护，15W白光照射，室温25摄氏度反应24h。将反应液用旋转蒸发蒸干溶剂后用300-500目的薄层硅胶板快速分离,所用洗脱剂为乙酸乙醋/石油醚(v:v＝1:5)，得到4-溴-苯基甲基砜，产率为95％。实施例6尾孢菌素催化剂催化合成4-硝基-苯基甲基砜在10mL的反应管中依次加入尾孢菌素(0.005mmol)、4-硝基-苯基甲基硫醚(0.5mmol)、2mL甲醇，然后氧气保护，15W白光照射，室温25摄氏度反应24h。将反应液用旋转蒸发蒸干溶剂后用300-500目的薄层硅胶板快速分离,所用洗脱剂为乙酸乙醋/石油醚(v:v＝1:5)，得到4-硝基-苯基甲基砜，产率为92％。实施例7尾孢菌素催化剂催化合成二苯基砜在10mL的反应管中依次加入尾孢菌素(0.005mmol)、二苯基硫醚(0.5mmol)、2mL甲醇，然后氧气保护，15W白光照射，室温25摄氏度反应24h。将反应液用旋转蒸发蒸干溶剂后用300-500目的薄层硅胶板快速分离,所用洗脱剂为乙酸乙醋/石油醚(v:v＝1:5)，得到二苯基砜，产率为90％。实施例8尾孢菌素催化剂催化合成4-甲氧基-4’-甲基二苯硫砜在10mL的反应管中依次加入尾孢菌素(0.005mmol)、4-甲氧基-4’-甲基二苯硫醚(0.5mmol)、2mL甲醇，然后氧气保护，15W白光照射，室温25摄氏度反应24h。将反应液用旋转蒸发蒸干溶剂后用300-500目的薄层硅胶板快速分离,所用洗脱剂为乙酸乙醋/石油醚(v:v＝1:5)，得到4-甲氧基-4’-甲基二苯硫砜，产率为95％。实施例9尾孢菌素催化剂催化合成4-氯二苯硫砜在10mL的反应管中依次加入尾孢菌素(0.005mmol)、4-氯二苯硫醚(0.5mmol)、2mL甲醇，然后氧气保护，15W白光照射，室温25摄氏度反应24h。将反应液用旋转蒸发蒸干溶剂后用300-500目的薄层硅胶板快速分离本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硫砜化合物的制备方法，其特征在于，所述方法是利用尾孢菌素作为催化剂，硫醚化合物与氧化剂在光照下直接氧化生成硫砜化合物。

【技术特征摘要】
1.一种硫砜化合物的制备方法，其特征在于，所述方法是利用尾孢菌素作为催化剂，硫醚化合物与氧化剂在光照下直接氧化生成硫砜化合物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，硫醚化合物和尾孢菌素的摩尔比为1：(0.005-0.2)。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述光照的照射光源包括白光、蓝光、绿光中任意一种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氧化剂包括氧气、空气中的一种。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法中的氧化反应是在有机溶剂中进行的，所述溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、甲醇、四氢呋喃、二氯甲烷、氯仿中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶义剑，李佳，张艳，包文豪，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32