一种制备杂环邻碘硫醚的方法与流程

1.本发明属于有机合成，具体涉及一种制备杂环邻碘硫醚的方法。


背景技术：

2.众多科学家对芳基硫醚化合物的建设已做出了重大努力，且取得可观的成果。传统上，通过预功能化的芳烃(如芳基卤化物)与硫醇或二硫化物通过金属催化（主要有钯、铜、铁、镍、钴、铑等）的交叉偶联反应获得芳基硫化物，是一种十分有效的c
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s构建方法。然而，与成熟的c
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o、c
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n等金属催化交叉偶联反应相比，c
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s间的金属偶联并不是那么顺利，有机硫试剂由于硫元素的特殊电性容易与金属催化剂形成过度配位，造成金属催化剂中毒失活。因此，大部分已知的金属催化c
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s偶联的方法均要求十分严苛的反应条件，需强碱(如t
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buona)、或特定的空气敏感型、高成本配体以及高温（80
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140℃）等，这类方法实用性较差。因此，需要寻找形成c
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s键更好的替代方案。


技术实现要素：

3.本发明公开了一种制备杂环邻碘硫醚的方法，为一种底物易得、条件温和、原子利用率高的新方法，解决了无过渡金属偶联反应难以大规模应用的难题，是目前此领域重要的研究方向。
4.本发明采用如下技术方案：一种制备杂环邻碘硫醚的方法，以杂环硫酚与邻二碘苯为底物，在金属氢化物存在下、溶剂中反应，得到杂环邻碘硫醚。
5.本发明中，杂环硫酚的化学结构式为rsh；邻二碘苯的化学结构式如下：杂环邻碘硫醚的化学结构式如下：所述r为杂环或者取代杂环，杂环或者取代杂环含有氮、氧、硫中的一种或几种；取代杂环的取代基为卤素、烷基、卤素烷基、氰基、硝基、烷氧基、苯基、氨基、酰氨基等；进一步的，杂环硫酚结构式中的环可以为一个，也可以为多个，至少包括一个杂环。
6.本发明公开的杂环硫酚与邻二碘苯的反应在金属氢化物存在下、溶剂中进行，无需其他物质，室温下反应1～4小时，得到产物杂环邻碘硫醚为单一产物。
7.本发明中，金属氢化物为氢化钠、氢化钾、氢化钙、氢化锂等；金属氢化物的用量为杂环硫酚摩尔量的3～5倍，优选为4倍。进一步的，邻二碘苯的用量为杂环硫酚摩尔量的1～3倍。
8.本发明中，溶剂为二甲基乙酰胺dma、四氢呋喃thf、乙腈ch3cn、乙二醇二甲醚dme、
甲苯toluene中的一种或几种，优选为thf和dma，两者体积比优选为（3～8）∶1。
9.氢化钠从化学结构上看，形式非常简单，市面上购买的氢化钠价格十分低廉，使用很方便。因此，从成本经济上讲，氢化钠一直很受化学家们喜爱。但是氢化钠的应用范围十分有限，虽然氢化钠本身是一个蕴藏很大能量的物种，但是想要很好的发挥其活性，使其成为还原剂，仍然需要不断努力的探索。本发明公开的nah作用邻二碘苯用于合成杂环邻碘硫醚产物，无需过渡金属，无需额外碘源，更具有实用价值。
附图说明
10.图1为化合物3ac的核磁谱图。
具体实施方式
11.本发明以杂环硫酚与邻二碘苯为底物，在金属氢化物以及溶剂存在下，即可完成反应，高收率得到产物杂环邻碘硫醚，无需其他物质，解决了现有技术需要金属催化剂、格式试剂等问题。
12.本发明涉及的原料都是现有产品，可市购，也可根据现有方法制备。
13.核磁谱图1h nmr使用agilent 400 mhz和bruker 400 mhz仪器测定，
13
c nmr使用bruker 400 mhz仪器测定，样品溶剂为cdcl3或氘代dmso，其溶剂中含有tms内标。lr
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ms质谱仪为esi源。tlc监测使用烟台黄海化工厂生产的薄层硅胶板，快速柱层析使用硅胶为200
‑
300目。试剂均为市售分析纯或化学纯，无特殊说明，直接使用。无水溶剂均为重蒸溶剂或市售干燥溶剂（百灵威）。
14.实施例一
3h). 13
c nmr (101 mhz, cdcl3) δ 140.63, 139.54, 137.81, 130.64, 129.00, 127.44, 127.21, 124.35, 95.65, 33.96。
24.实施例二室温下，将nah（0.9 mmol, 3.0 equiv）称量于反应瓶中，悬于无水thf（0.8 ml）中磁力搅拌，在搅拌过程中滴加吡啶硫酚1a（0.3 mmol, 1.0 equiv，溶于0.2 ml dma），加完后在室温下搅拌3min，然后加入二碘苯2a（0.6 mmol, 2.0 equiv，溶于0.2ml thf），继续在室温下搅拌，tlc监测反应。反应完成后，加入冰水和四氢呋喃淬灭反应，乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，饱和nacl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干溶剂，加入硅胶粉拌样，快速柱层析分离，得到杂环邻碘硫醚产品3ac，常规计算收率为65%。
25.室温下，将kh（4.0 equiv）称量于反应瓶中，悬于无水thf（0.8 ml）中磁力搅拌，在搅拌过程中滴加吡啶硫酚1a（0.3 mmol, 1.0 equiv，溶于0.2 ml dma），加完后在室温下搅拌3min，然后加入二碘苯2a（0.6 mmol, 2.0 equiv，溶于0.2ml thf），继续在室温下搅拌，反应24小时后，加入冰水和四氢呋喃淬灭反应，乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，饱和nacl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干溶剂，加入硅胶粉拌样，快速柱层析分离，得不到杂环邻碘硫醚产品3ac。
26.室温下，将cah2（2.0 equiv）称量于反应瓶中，悬于无水thf（0.8 ml）中磁力搅拌，在搅拌过程中滴加吡啶硫酚1a（0.3 mmol, 1.0 equiv，溶于0.2 ml dma），加完后在室温下搅拌3min，然后加入二碘苯2a（0.6 mmol, 2.0 equiv，溶于0.2ml thf），继续在室温下搅拌，tlc监测反应。反应完成后，加入冰水和四氢呋喃淬灭反应，乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，饱和nacl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干溶剂，加入硅胶粉拌样，快速柱层析分离，得到杂环邻碘硫醚产品3ac，常规计算收率为19%。
27.室温下，将nah（1.2 mmol, 4.0 equiv）称量于反应瓶中，悬于无水thf（0.6 ml）中磁力搅拌，在搅拌过程中滴加吡啶硫酚1a（0.3 mmol, 1.0 equiv，溶于0.2 ml dma），加完后在室温下搅拌3min，然后加入二碘苯2a（0.6 mmol, 2.0 equiv，溶于0.2ml thf），继续在室温下搅拌，tlc监测反应。反应完成后，加入冰水和四氢呋喃淬灭反应，乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，饱和nacl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，过滤，旋干溶剂，加入硅胶粉拌样，快速柱层析分离，得到杂环邻碘硫醚产品3ac，常规计算收率为71%。
28.本发明对杂环化合物的硫酚进行研究，发现nah当量为4.0 equiv时，杂环硫酚能很好的与二碘苯反应，产率均在中等以上，产物可直接应用，解决了无过渡金属偶联大规模应用的难题，展现了反应的实用性和工业化应用前景；进一步的，该产物邻位碘具有很大的应用价值，还可以进一步进行广泛的转化，如邻碘可以在pd催化下与苯硼酸、苯硫酚、苯乙炔等发生偶联反应，制备多样的2
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取代苯硫酚，此外，邻碘可以在金属催化下发生分子内成环反应。本发明利用邻二碘苯在nah作用下，与杂环硫酚发生亲核反应生成杂环邻碘硫醚产物，该方法无需过渡金属参与即完成了c
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s键偶联，操作简便，无金属试剂残留、污染等问题，具有很重要的应用前景。