一種氰基取代芳基硫化合物的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種含硫化合物的合成方法，更特別地涉及一種氰基取代芳基硫化合 物的合成方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 含硫化合物通?？梢宰鳛樯锘钚苑肿雍蜌⑾x(chóng)劑的構(gòu)筑單元，也可以用作合成其 它含硫化合物如硫醇、硫醚、二硫化物等的中間體。因此，含硫化合物的合成方法研究一直 是有機(jī)硫化學(xué)領(lǐng)域所廣泛關(guān)注的，也是備受矚目的研究熱點(diǎn)。
[0003] 在含硫化合物中，氰基取代的含硫化合物具有重要的地位和作用，尤其氰基屬于 不飽和基團(tuán)，從而常常可以進(jìn)一步進(jìn)行反應(yīng)，因此在醫(yī)藥領(lǐng)域常作為中間體來(lái)使用，目前氰 基取代的含硫化合物的合成方法有多種，例如：
[0004] 可采用有機(jī)分子與無(wú)機(jī)硫氰酸鹽的親核或親電硫氰化反應(yīng)，如下所示：
[0005]
[0006] 此外，氰基化反應(yīng)也被廣泛用于制備有機(jī)硫化合物，例如可采用硫醇衍生物或芳 基磺酸鹽來(lái)合成硫氰酸鹽等，具體例如：
[0007] Wu Yong-qian等（" 1-Cyanoimidazole as a Mild and Efficient Electrophilic Cyanating Agent"，Organic Letters, 2000, 2 (6)，795-797)報(bào)道了一種米用 I-氛基咪挫 作為溫和的親電氰基化試劑來(lái)制備硫氰酸鹽的方法，其反應(yīng)式如下：
[0008]
[0009] Fan Teng 等(^ Copper-catalyzed cyanation of disulfides by azobisisobutyronitrile leading to thiocyanates'，，Chem. Commun.，2014, 50, 12139-12141)公開(kāi)了一種銅催化的采用偶氮二異丁腈（AIBN)為氰基化 試劑來(lái)制備硫氰酸鹽的方法，該反應(yīng)中使用氧氣作為清潔性端基氧化劑、成功實(shí)現(xiàn)了物料 的轉(zhuǎn)化，其反應(yīng)式如下：
[0010]
[0011] 如上所述，盡管現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)存在多種含硫化合物的的合成方法，但這些方法卻 具有許多缺陷和限制，例如使用劇毒化合物或氰化試劑，例如KCN、CuCN、Zn(CN)2、TMSSCN 等，以及產(chǎn)物產(chǎn)率仍有待提高等。
[0012] 基于上述原因，本發(fā)明人通過(guò)對(duì)有機(jī)催化合成化學(xué)的研究，以及對(duì)催化體系的深 入探索，旨在提供一種氰基取代芳基硫化合物的合成方法，以期望能夠達(dá)到改善反應(yīng)收率、 縮短工藝期限的目的，充分滿足醫(yī)藥、化工領(lǐng)域的廣泛需求，極具的市場(chǎng)應(yīng)用潛力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為了克服上述所指出的諸多缺陷，本發(fā)明人進(jìn)行了深入的研究和探索，在付出了 足夠的創(chuàng)造性勞動(dòng)后，從而完成了本發(fā)明。
[0014] 具體而言，本發(fā)明的技術(shù)方案和內(nèi)容涉及一種下式（III)所示氰基取代芳基硫化 合物的合成方法，
[0015]
[0016] 所述方法包括：在氮?dú)夥諊陀袡C(jī)溶劑中，于催化劑、氧化劑和活化劑存在下，下 式（I)化合物和式（II)化合物發(fā)生反應(yīng)，從而得到所述式（III)氰基取代芳基硫化合物，
[0017]
[0018] 其中，R SC1-C6烷基、硝基、氰基或鹵素。
[0019] 在本發(fā)明的所述合成方法中，除非另有規(guī)定，自始至終，C1-C6烷基的含義是指具有 1-6個(gè)碳原子的直鏈或支鏈烷基，非限定性地例如可為甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、 仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基或正己基等。
[0020] 在本發(fā)明的所述合成方法中，除非另有規(guī)定，自始至終，鹵素的含義是指鹵族元 素，非限定地例如可為F、Cl、Br或I。
[0021] 在本發(fā)明的所述合成方法中，所述催化劑為硅烷類化合物，例如可為四乙氧基硅 燒、^甲基^乙氧基硅烷、^苯基^乙氧基硅烷、八甲基^硅烷、^甲基硅烷中的任意一種， 最優(yōu)選為^苯基^乙氧基硅烷。
[0022] 在本發(fā)明的所述合成方法中，所述氧化劑為過(guò)硫酸鉀、乙酸銀、二乙酸碘苯 (Phi (OAc)2)、二氯二氰基苯醌（DDQ)、過(guò)硫酸鈉、二叔丁基過(guò)氧化物（DTBP)中的任意一種； 其中，最優(yōu)選為PhI (OAc)2。
[0023] 在本發(fā)明的所述合成方法中，所述活化劑為1-氰丙基-3-甲基咪唑雙（三氟甲烷 磺酰）亞胺鹽。
[0024] 在本發(fā)明的所述合成方法中，所述有機(jī)溶劑乙腈與呋喃類化合物的混合物，其中 乙腈與呋喃類化合物的體積比為1:0. 3。
[0025] 其中，所述呋喃類化合物為2-甲基四氫呋喃、2, 2, 5, 5-四甲基四氫呋喃、2, 5-二 甲基四氫呋喃、四氫呋喃中的任意一種，最優(yōu)選為2, 2, 5, 5-四甲基四氫呋喃。
[0026] 其中，所述有機(jī)溶劑的用量并沒(méi)有特別的限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)常規(guī)技術(shù) 知識(shí)進(jìn)行合適的選擇或者確定，例如可以選擇使得反應(yīng)能夠充分進(jìn)行且易于后處理的使用 量，在此不再一一贅述。
[0027] 在本發(fā)明的所述合成方法中，所述式（I)化合物與式（II)化合物的摩爾比為 1:1. 5-3,非限定性地例如可1:1. 5、1:2、1:2. 5或1:3。
[0028] 在本發(fā)明的所述合成方法中，所述式⑴化合物與催化劑的摩爾比為 1:0. 04-0. 08,非限定性地例如可為 1:0. 04、1:0. 06 或 1:0. 08。
[0029] 在本發(fā)明的所述合成方法中，所述式（I)化合物與氧化劑的摩爾比為1:0. 2-0. 3， 非限定性地例如可為1:0. 2、1:0. 25或1:0. 3。
[0030] 在本發(fā)明的所述合成方法中，所述式（I)化合物與活化劑的摩爾比為1:0. 1-0. 2， 非限定性地例如可為1:0. 1、1:0. 15或1:0. 2。
[0031 ] 在本發(fā)明的所述合成方法中，反應(yīng)溫度為40-70°C，例如可為40°C、50 °C、60°C或 7(TC。
[0032] 在本發(fā)明的所述合成方法中，反應(yīng)時(shí)間為3-8小時(shí)，例如可為3小時(shí)、5小時(shí)、7小 時(shí)或8小時(shí)。
[0033] 在本發(fā)明的所述合成方法中，反應(yīng)結(jié)束后的后處理具體如下：反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng) 體系趁熱過(guò)濾，向?yàn)V液中加入去離子水，充分振蕩洗滌2-3次，合并有機(jī)層；將有機(jī)層減壓 濃縮，殘留物過(guò)300-400目硅膠柱色譜（以體積比為1:2的乙酸乙酯與氯仿的混合物作為 洗脫液），從而得到所述式（III)化合物。
[0034] 綜合上述，本發(fā)明人提出了一種氰基取代的芳基硫化合物的合成方法，所述方法 通過(guò)催化劑、氧化劑、活化劑和有機(jī)溶劑的綜合選擇與協(xié)同作用，從而以高產(chǎn)率得到了目的 產(chǎn)物，為該類化合物的合成提供了全新的方法，在有機(jī)合成領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景和工 業(yè)化潛力。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但這些例舉性實(shí)施方式的用途和 目的僅用來(lái)例舉本發(fā)明，并非對(duì)本發(fā)明的實(shí)際保護(hù)范圍構(gòu)成任何形式的任何限定，更非將 本發(fā)明的保護(hù)范圍局限于此。
[0036] 實(shí)施例1
[0037]
[0038] 在氮?dú)夥諊?，向反?yīng)器中的適量有機(jī)溶劑（為乙腈與2, 2, 5, 5-四甲基四氫呋 喃的混合物，兩者體積比為1:0. 3)中加入IOOmmol上式（I)化合物、150mmol上式（II)化 合物、4mmo催化劑二苯基二乙氧基硅烷、20mmol氧化劑PhI (OAc)i^P IOmmo活化劑1-氰丙 基-3-甲基咪唑雙（三氟甲烷磺酰）亞胺鹽；然后升溫至40°C，并在該溫度下攪拌反應(yīng)8小 時(shí)。
[0039] 反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系趁熱過(guò)濾，向?yàn)V液中加入去離子水，充分振蕩洗滌2-3 次，合并有機(jī)層；將有機(jī)層減壓濃縮，殘留物過(guò)300-400目硅膠柱色譜（以體積比為1:2的 乙酸乙酯與氯仿的混合物作為洗脫液），從而得到上式（III)化合物，產(chǎn)率為97.9%。
[0040] 1H NMR(O)Cl3, 400MHz) : δ 7. 48 (d，J = 8. 0Hz，2H)，7. 39 (d，J = 8. 0Hz，2H)。
[0041] HRMS (ESI) ([M+H]+) : 168. 97。
[0042] 實(shí)施例2 [0043；
[0044] 在氮?dú)夥諊拢蚍磻?yīng)器中的適量有機(jī)溶劑（為乙腈與2, 2, 5, 5-四甲基四氫呋 喃的混合物，兩者體積比為1:0. 3)中加入IOOmmol上式（I)化合物、200mmol上式（II)化 合物、6mmo催化劑二苯基二乙氧基硅烷、25mmol氧化劑PhI (OAc)i^P 15mmo活化劑1-氰丙 基-3-甲基咪唑雙（三氟甲烷磺酰）亞胺鹽；然后升溫至60°C，并在該溫度下攪拌反應(yīng)5小 時(shí)。
[0045] 反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)體系趁熱過(guò)濾，向?yàn)V液中加入去離子水，充分振蕩洗滌2-3 次，合并有機(jī)層；將有機(jī)層減壓濃縮，殘留物過(guò)300-400目硅膠柱色譜（以體積比為1:2的 乙酸乙酯與氯仿的混合物作為洗脫液），從而得到上式（III)化合物，產(chǎn)率為97.6%。
[0046] 1H NMR(O)Cl3, 400MHz) : δ 8. 33 (d，J = 8. 0Hz，2H) ; 7. 65 (d，J = 8. 0Hz，2H)。
[0047] HRMS (ESI) ([M+H]+) : 180. 00。
[0048] 實(shí)施例3
[0049]
[0050] 在氮?dú)夥諊拢蚍磻?yīng)器中的適量有機(jī)溶劑（為乙腈與2, 2, 5, 5-四甲基四氫呋 喃的混合物，兩者體積比為1:0. 3)中加入IOOmmol上式（I)化合物、300mmol上式（II)化 合物、8mmo催化劑二苯基二乙氧基硅烷、30mmol氧化劑PhI (OAc)i^P 20mmo活化劑1-氰丙 基-3-甲基咪唑雙（三氟甲烷磺酰）亞胺鹽；然后升溫至70°C，并在該溫度下攪拌反應(yīng)3小 時(shí)。
[0051] 反應(yīng)結(jié)束后，