专利名称：硫代方法和硫代剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及硫代方法(thionation process)。更具体说来,本发明涉及将化合物中的氧代基团(>C=0)转化为硫代基团(>C=S)或所述硫代基团的互变异构形式的方法。
背景技术：
在1951年，Klingsberg1等描述溶解于卩比唳的P4Sltl用为硫代剂(thionating agent)。吡啶和P4Sltl反应易于形成两性离子的无气味化合物，早在1967-1968年德国无机化学家43研究其组合物P2S5 2 C5H5N,，通过31P NMR数据4以及与相关分子作比较，他们得到其结构的证据。虽然有Kl ingsberg等的讲述，但在含有氧代基团的化合物的硫代反应(reaction of thionation)中主要采用的试剂仍是所谓的劳森试剂(Lawesson’ sreagent) (IUPAC名称:2，4-双(4-甲氧基苯基)-1，3，2，4- 二硫杂二磷杂环丁烷(dithiadiphosphetane) _2，4_ 二硫酮),下文称为LR。LR于1968年引入有机化学中的转化，并与很多种反应剂，诸如酰胺和酮一起使用，它们以合理的得率被硫代。然而，LR作为硫代剂具有多种缺点。例如，其热稳定性不尽人意；甚至据报道，超过110°C5，6 LR开始分解。而且，LR具有普遍低的溶解度，其的确常常需要采用六甲基磷酰胺(HMPA)作为溶剂。怀疑HMPA是人的致癌物且在许多国家禁止其使用。LR的其它缺点是化合物本身的强烈的讨厌的气味和反应期间，趋于生成难以从想要的反应产物中分离的有恶臭气味的副产物(往往需要柱层析法)的事实。看来仍然保持对含有氧代基团的化合物的改善的硫代方法以及用于这样方法的改善的硫代剂的需求。发明概述
根据第一方面，提供在生成硫代反应产物的反应中，通过采用晶状P2S5 2 C5H5N作为硫代剂使化合物中的基团〉C=O (1)转化为基团〉C=S (II)或基团(II)的互变异构形式的方法。根据又一个方面，提供是晶状P2S5 2 C5H5N的的硫代剂。图的简述
图1表示P2S5 2 C5H5N的㈧分子结构和⑶晶状结构。图2表示一硫代磷酸二氢吡啶鎗的(A)分子结构和(B)晶状结构。发明详述
本发明已经通过X-射线分析确定P2S5 2 C5H5N的晶状结构，在实验章节给出其详情。化合物的分子结构的Ortep图(Ortep representation)显示于图1。分子通过数种范德华(van der Waals)相互作用连在一起。最强的范德华接触(C_H…S)将分子连在一起沿C-轴成无限长链。堆积系数(packing coefficient)(晶胞中填充的Waals空间百分比)为67.7 %,表明呈固态的有效分子构架(molecular framework)。芳族π堆积Ostacking)促进分子堆积(molecular packing)。两个相邻芳族部分的平面之间的距离为约 3.5 A0
如上文所述，本发明提供由晶状P2S5 2 C5H5N组成的硫代剂。非常有利地，该试剂可长时间贮存，而且还无常规硫代剂中的内在杂质，因为这些杂质(来自P4Sltl)经吡啶母液除去。改善的纯度将产生更加纯的硫代产物和更简易的后处理程序。特别的优点为硫代剂可被转移到溶剂诸如乙腈和二甲砜这一事实。的确，两性离子晶状化合物在热乙腈中有相当大的溶解性和在热吡啶中有良好的溶解性。其在环砜或在低级烷基砜，诸如二甲砜中也有良好的溶解性。在本发明的方法的一个实施方案中，使硫代剂和要被硫代的化合物在化合物和硫代剂的液体溶剂介质中反应。换句话说，采用溶解于液体溶剂介质中的硫代剂。在本发明的方法的一个实施方案中，采用作为熔化物、与要被硫代的化合物混合的硫代剂。在该实施方案中，加热硫代剂至其熔化温度(167-169°C )和加热之前、之后或期间使要被硫代的化合物与硫代剂混合。溶剂介质应选自非质子溶剂。在一个实施方案中，液体溶剂介质是有机溶剂，其在室温下是液体并可被加热至适用的反应温度，例如60-200°C，例如60-100°C的温度，诸如室温下为液体(熔点-42 V )和沸点为82°C的乙腈。在这种情况下，使晶状P2S5 2 C5H5N和要被硫代的化合物二者都溶解于有机溶剂，其任选被加热例如至回流。在一个实施方案中，在低于溶剂介质和晶状P2S5 2 C5H5N的熔点的温度下，使晶状P2S5 2 C5H5N与溶剂介质混合，加热混合物，以得到含有溶解于液体溶剂介质的P2S5 2C5H5N的液体溶液。可在该过程中的任何点，例如在熔化和/或溶解之前或之后，使要被硫代的化合物与反应混合物的其它组分混合。
例如，二甲砜的熔点温度为107-109 °C。如果熔化的二甲砜被用作反应的液体溶剂介质，就可在例如室温下使晶状P2S5 2 C5H5N和固体二甲砜混合并加热到至少约109°C的温度，此时，得到P2S5 2 C5H5N在液体二甲砜中的溶液。在该反应介质中，可进行含有氧代基团的化合物的硫代。P2S5 2 C5H5N的有利特点是其热稳定性，这允许在完全超过100°C的温度下，例如在100-200°C或115-180°C的温度下，或在150-175°C的温度下，特别是165-175°C的温度下，进行硫代反应，尽管也可采用较低的温度，例如60-100°C。在某些实施方案中，在液体溶剂介质的沸点温度下进行反应。目前仍不清楚，在溶解于液体溶剂介质后，是否P2S52 C5H5N本身硫代化合物，或者反应是否经离解为其它某些中间的反应性物质而进行。然而，为本发明的目的，准确的反应机理并不重要，而是表明允许溶解的P2S5 2 C5H5N与溶解的化合物反应，其欲包括经生成想要的硫代产物的任何可能的中间体进行的反应。在水和质子溶剂，诸如低级醇，例如甲醇或乙醇的存在下，P2S5 2 C5H5N快速经历全面降解。例如，将水加至P2S5 2 C5H5N在乙腈中的热溶液/悬液会快速生成吡啶和硫代磷酸(phosphorothioic acid)的盐的透明溶液，即，下式的二氢一硫代磷酸二氢卩比唳鐵
HO该盐易溶于水，其迅速的形成和高的溶解性可有利地用于本发明的硫代反应产物，例如硫代酰胺的后处理期间。因此，在代表性的本发明反应中，4当量的酰胺与1.1当量的晶状P2S5 2 C5H5N在无水乙腈中一起加热并在后处理方面，任何残余的硫代剂通过加水而容易地除去。当用醇处理时P2S5 2 C5H5N也会分解；例如用乙醇处理P2S5 2 C5H5N生成下式的0，O-—乙基—硫代勝酸卩比卩定鐵
权利要求
1.一种通过采用晶状P2S5 2 C5H5N作为硫代剂，在生成硫代反应产物的反应中，将化合物中的基团〉C=O (I)转化为基团〉C=S (II)或转化为基团(II)的互变异构形式的方法。
2.根据权利要求1的方法，其中允许硫代剂和化合物在化合物和硫代剂的液体溶剂介质中相互反应。
3.根据权利要求1或权利要求2的方法，其中的液体溶剂介质包括吡啶、C1-C3烷基腈、环砜和/或C1-C3 二烷基砜。
4.根据权利1-3要求中任一项的方法，其中的液体溶剂介质包括吡啶、环丁砜、二甲砜和/或乙腈。
5.根据权利要求1-4中任一项的方法，其中的反应在60°C_180°C的温度下进行。
6.根据权利要求5的方法，其中的反应在115°C_175°C的温度下进行。
7.根据权利要求1-6中任一项的方法，其中的化合物包括存在于酰胺官能团中的基团⑴。
8.根据权利要求1-7中任一项的方法，其中的化合物包括存在于酮官能团中的基团⑴。
9.根据权利要求1-8中任一项的方法，其中采用的硫代剂与要被转化的基团(I)的摩尔比为每1-4摩尔基团(1) 1摩尔P2S5 2 C5H5N0
10.根据权利要求1-9中任一项的方法，其包括从反应物中分离硫代反应产物。
11.根据权利要求10的方法，其中水被加至反应物中且通过沉淀或结晶将硫代反应产物分离为固体物质。
12.硫代剂，其是晶状P2S52 C5H5N。
全文摘要
一种通过采用晶状P2S5·2C5H5N作为硫代剂，在生成硫代反应产物的反应中，将化合物中的基团>C=O(I)转化为基团>C=S(II)或转化为基团(II)的互变异构形式的方法。硫代剂是晶状P2S5·2C5H5N。
文档编号C07D211/84GK103153917SQ201280002402
公开日2013年6月12日 申请日期2012年2月3日 优先权日2011年2月4日
发明者B.彼得森, V.哈辛贝戈维克, P.H.斯文松, J.贝格曼 申请人:维洛诺瓦公司