一种制备二硫化物的方法技术

本发明专利技术提供了一种以巯基化合物为原料合成二硫化物的新方法。该方法以氧气为氧化剂，以碘单质为催化剂，解决了现有二硫化物制备技术中需要使用当量或过量的有毒、有害氧化剂或使用稀缺过渡金属催化剂的缺陷。使用稀缺过渡金属催化剂的缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种制备二硫化物的方法


[0001]本专利技术属于合成方法学领域，涉及一种通过催化氧化巯基化合物合成二硫化物的新方法。

技术介绍

[0002]二硫键是一种极其重要的化学官能团。在生物体内，二硫键的能够帮助构建蛋白质立体结构、协助细胞间信息传递和参与代谢途径等(J.Am.Chem.Soc.,2020,142, 10284)。因为二硫键在体内细胞外环境中能够断裂，所以在药物研发中常被引入药物结构中来提高药物的治疗效果。部分含有二硫键的特定化学物质还能够通过释放一种重要的生物信号分子硫化氢来介导一系列生理和病理变化。除此之外，二硫键的构建也是橡胶、水凝胶等化工产品生产过程中的重要加工工序。因此，高效的二硫键合成方法对于生物、医学、化工等领域具有重要意义。
[0003]将巯基化合物转化为二硫化物是一个氧化过程。传统上以巯基化合物为底物合成二硫化物需要使用当量或过量的有毒、有害氧化剂。常用的氧化剂包括溴单质(TetrahedronLett.2002,43,6271)、碘单质(Tetrahedron Lett.,2017,58,4713)或过氧化氢(Inorg.Chim. Acta,2015,435,223)等。但上述氧化剂存在生物毒性较高、易将底物过度氧化和/或会生成对环境危害大的卤化氢气体等缺陷。近年以来，在温和条件下使用氧气作为氧化剂将巯基化合物催化氧化合成二硫化物逐步成为研究热点。然而这类反应通常存在使用资源量稀缺的不可再生过渡金属作催化剂和/或需要有毒试剂等缺点(Green Chem.,2017, 19,2491)。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术制备二硫化物需要使用当量氧化剂或使用稀缺过渡金属催化剂的缺陷，本专利技术建立了一个可将符合通式(1)的巯基化合物转化为符合通式(2)的二硫化物的新型催化氧化方法，该方法使用廉价、易得的碘单质作为催化剂，以非常环保的氧气作为氧化剂。该方法绿色安全、条件温和、成本低廉、高效并有较为广泛的适用范围。
[0005]上述如通式(2)所示的二硫化物的合成方法，其特征在于：通式(1)所示的巯基化合物与催化量的碘单质在有机溶剂I中于氧气气氛下反应生成通式(2)所示的二硫化物。
[0006][0007]通式(1)和(2)中，R1、R2选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基；所述取代基为烷基、卤素、烷氧基、酰亚胺基等；
[0008]所述氧气气氛为纯氧气、空气或氧气与其他惰性气体的混合物。
[0009]一种如通式(2)所示的二硫化物的合成方法，其特征在于包括如下步骤：
[0010]步骤1：将催化剂、量碘单质和巯基化合物加入反应器中；
[0011]步骤2：将有机溶剂I加入反应器；
[0012]步骤3：将反应混合物置于氧气气氛中；
[0013]步骤4：将反应器置于油浴锅中加热，磁力搅拌装置搅拌反应混合物后，将反应器从油浴锅中取出，淬灭反应；
[0014]步骤5：步骤5中，加入有机溶剂II和酸溶液萃取，有机相干燥、浓缩后，纯化得到通式(2)化合物；
[0015]优选地，步骤1中，反应器为圆底烧瓶；
[0016]优选地，步骤1和步骤2中，采用相同的有机溶剂；
[0017]优选地，步骤4中，搅拌为剧烈搅拌；
[0018]优选地，步骤4中，冷却至室温淬灭反应；
[0019]优选地，步骤5为加入的有机溶剂II为乙酸乙酯，加入的酸溶液为0.1mol/L盐酸。
[0020]所述催化量碘单质用量为1mol％
‑
20mol％；
[0021]优选的，催化量碘单质用量为2mol％。
[0022]所述氧气气氛为纯氧气、空气或氧气与惰性气体的混合物；
[0023]优选地，氧气气氛为纯氧气。
[0024]所述有机溶剂I选自小分子烷烃类、环烷烃类、芳烃类、醚类、环醚类溶剂中的一种或两种以上的组合；
[0025]优选地，有机溶剂I选自正己烷、正戊烷、己烷、环己烷、甲苯、乙醚、四氢呋喃、 2
‑
甲基四氢呋喃、二氯甲烷、乙酸乙酯中的一种或两种以上的组合；
[0026]优选地为，有机溶剂I为乙酸乙酯。
[0027]有机溶剂I和巯基化合物的比例为1mL︰1～300mg。
[0028]反应温度为25～77℃；
[0029]优选地，反应温度为70℃。
[0030]反应时间为1～24h；
[0031]优选地，反应时间为4h。
[0032]一种按照前述所述如通式(2)所示二硫化物的合成方法制备得到的二硫化物。
[0033]优选地，前述如通式(2)所示的二硫化物的合成方法制备得到的二硫化物，其特征在于：
[0034][0035]本专利技术的有益效果：
[0036](1)本专利技术采用碘单质作为催化剂，无需使用过渡金属催化剂。
[0037](2)本专利技术采用极为廉价、环保的氧气作为氧化剂，无需使用双氧水、卤素单质等更为昂贵且氧化性更强的氧化剂。
[0038](3)本专利技术方法具有很好的化学选择性，能够高选择的氧化巯基官能团，而不对酰亚胺基、卤原子等其它官能团造成影响。
[0039](4)本专利技术方法具有绿色环保、条件温和、底物适用范围广、反应产率高等优点。
具体实施方式
[0040]下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。
[0041]实施例1
[0042][0043]向25mL单口圆底烧瓶中依次加入催化量的碘单质(3.8mg,0.015mmol)、溶剂乙酸乙酯8.0mL和化合物1a(60.7mg,0.300mmol)。向反应容器中通入氧气，使用油浴加热反应混合物至70℃，使用磁力搅拌装置搅拌4h。之后将单口圆底烧瓶从油浴锅中取出，冷却。加入乙酸乙酯(15mL)扩容，有机相使用0.1mol/L盐酸水溶液洗涤。水相使用共40mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相。合并后的有机相使用无水硫酸镁干燥。干燥后过滤除去硫酸镁，使用
旋转蒸发仪浓缩有机相，得到59.2mg目标化合物2a，收率98％。
[0044]对采用上述合成方法得到的目标产物2a进行核磁共振氢谱和碳谱检测，测试结果如下：1H NMR(500MHz,CDCl3)δ2.68(t,J＝7.4Hz,4H),1.67(p,J＝7.4Hz,4H),1.38 (m,4H),1.31
–
1.22(m,32H),0.88(t,J＝6.9Hz,6H)；
13
C NMR(126MHz,CDCl3)δ39.3, 32.0,29.7(
×
3),29.6,29.4,29.3(
×
2),28.6,22.8,14.2.
[0045]实施例2
[0046][0047]向25mL单口圆底烧瓶中依次加入催化量的碘单质(3.8mg,0.015mmol)、溶剂乙酸乙酯8本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.上述如通式(2)所示的二硫化物的合成方法，其特征在于：通式(1)所示的巯基化合物在催化量碘单质的催化下于氧气气氛内在有机溶剂I中反应生成通式(2)所示的二硫化物。通式(1)和(2)中，R1、R2选自取代或未取代的烷基、取代或未取代的环烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基；所述取代基为烷基、卤素、烷氧基、酰亚胺基；所述氧气气氛为纯氧气、空气或氧气与其他惰性气体的混合物。2.根据权利要求1所述的如通式(2)所示的二硫化物的合成方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：将催化量碘单质和巯基化合物加入反应器中；步骤2：将有机溶剂I加入反应器；步骤3：将反应混合物置于氧气气氛中；步骤4：将反应器置于油浴锅中加热，磁力搅拌装置搅拌反应混合物后，将反应器从油浴锅中取出，淬灭反应；步骤5：步骤5中，加入有机溶剂II和酸溶液萃取，有机相干燥、浓缩后，纯化得到通式(2)化合物；优选地，步骤1中，反应器为圆底烧瓶；优选地，步骤1和步骤2中，采用相同的有机溶剂；优选地，步骤4中，搅拌为剧烈搅拌；优选地，步骤4中，冷却至室温淬灭反应；优选地，步骤5为加入的有机溶剂II为乙酸乙酯，加入的酸溶液为0.1mol/L盐酸。3.如权利要求1所述如通式(2)所示的...

【专利技术属性】
技术研发人员：安杰，覃子轩，王莉君，李恒朝，李笑，旷子晨，余治苑，
申请(专利权)人：北京绮一舟新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：