一种由硫醇合成硫二氟甲基化合物的方法与流程

本发明属于有机合成领域，涉及一种由硫醇合成硫二氟甲基化合物的方法。

技术背景

硫二氟甲基化合物多都表现出潜在的生物学应用，如抗HIV-1逆转录酶抑制剂和农药中间体，是有机合成中的重要课题。目前已报道的硫二氟甲基化合物合成方法以下几种：

文献1(Hine J,Porter J J.Methylene Derivatives as Intermediates in Polar Reactions.VIII.Difluoromethylene in the Reaction of Chlorodifluoromethane with Sodium Methoxide1[J].Journal of the American Chemical Society,1957,79(20):5493-5496.)首先使用硫酚和二氟氯甲烷，在碱性条件下合成硫二氟甲基化合物。该反应用二氟氯甲烷作为氟源，其反应式如下：

文献2(Yossi Z,et al.ChemInform Abstract:Diethyl Bromodifluoromethylphosphonate:A Highly Efficient and Environmentally Benign Difluorocarbene Precursor.[J].ChemInform,2009,65(45):5278-5283.)使用可以直接购买到的溴二氟甲基磷酸二乙酯作为氟源，过量氢氧化钾为催化剂，以乙腈和水为溶剂，一锅法合成硫二氟甲基化合物，其反应式如下：

文献3(Fier P S,Hartwig J F.Synthesis of difluoromethyl ethers with difluoromethyltriflate.[J].Angewandte Chemie,2013,52(7):2092-5.)Fier等人通过三氟甲基三甲基硅烷作为原料合成空气中稳定的二氟甲基化合物，与硫酚在碱性条件下，室温下合成硫二氟甲基化合物。该方法以乙腈和水作溶剂，其反应式如下：

以上方法中的氟源存在气态难以控制或制备复杂的问题，即使使用可以直接购买的溴二氟甲基磷酸二乙酯作为氟源，也因为原料的价格昂贵而增加反应的成本，过量的催化剂，严格的反应条件，对环境危害较大，不符合绿色化学的发展方向。因此，寻找更为经济合适的氟源，同时避免使用对环境影响较大的试剂参与反应有着非常重要的现实意义。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种低毒、产品质量好的由硫醇合成硫二氟甲基化合物的方法。

本发明的技术方案如下：

一种由硫醇合成硫二氟甲基化合物的方法，反应式为：

步骤如下：以二氟二羰基苯甲烷和硫醇化合物为原料，碳酸铯为催化剂，DMSO为溶剂，在80～100℃下，反应8～24h，反应结束后反应液经分离纯化后得到硫二氟甲基化合物。

所述的硫醇化合物选自4-甲基苯硫酚、4-氯苯硫酚或4-溴苯硫酚。

所述的硫二氟甲基化合物选自(二氟甲基)(4-甲基苯基)硫醚、(二氟甲基)(4-氯苯基)硫醚或(二氟甲基)(4-溴苯基)硫醚。

所述的二氟二羰基苯甲烷和硫醇化合物的摩尔比为1：1。

所述的碳酸铯用量为二氟二羰基苯甲烷摩尔量的2.5～3.5倍，优选为3～3.5倍。

所述的DMSO用量为二氟二羰基苯甲烷摩尔量的40～60倍，优选为50～60倍。

所述的分离纯化方法为：反应结束后，反应液加入乙酸乙酯稀释，饱和食盐水洗涤3次，分离取有机层，经无水硫酸钠干燥后减压蒸馏除去溶剂，得到粗产物，粗产物经由以乙酸乙酯和石油醚的体积比为6：1的洗脱剂柱层析分离得到硫二氟甲基化合物。

与现有技术相比，本发明的显著优点如下：

(1)工艺条件合理，操作简单安全；

(2)原料简单易得，三废少，环境友好；

(3)适用性广泛，可合成多种硫二氟甲基化合物。

附图说明

图1是(二氟甲基)(4-甲基苯基)硫醚¹⁹F NMR图。

图2是(二氟甲基)(4-氯苯基)硫醚¹⁹F NMR图。

图3是(二氟甲基)(4-溴苯基)硫醚¹H NMR图。

图4是(二氟甲基)(4-溴苯基)硫醚¹³C NMR图。

图5是(二氟甲基)(4-溴苯基)硫醚¹⁹F NMR图。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详述。

实施例1

在25mL耐压管中加入0.065g(0.250mmol)二氟二苯基甲烷、0.031g(0.250mmol)4-甲基苯硫酚、0.7mL DMSO和0.203g(0.625mmol)碳酸铯，80℃搅拌反应8h，反应结束后，反应液加入20mL乙酸乙酯稀释，饱和食盐水洗涤3次，分离取有机层，经无水硫酸钠干燥后减压蒸馏除去溶剂，粗产物经由柱层析(洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚混合液，二者体积比为6：1)分离得到亮黄色油状液体(二氟甲基)(4-甲基苯基)硫醚，产率为98％(gc-ms产率)。

(二氟甲基)(4-甲基苯基)硫醚¹⁹F NMR图见图1。

¹⁹F NMR(470MHz,CDCl3)δ-95.14.MS(ESI)m/z:174.

实施例2

在25mL耐压管中加入0.065g(0.250mmol)二氟二苯基甲烷、0.031g(0.250mmol)4-氯苯硫酚、1.0mL DMSO和0.284g(0.875mmol)碳酸铯，100℃搅拌反应24h，反应结束后，反应液加入20mL乙酸乙酯稀释，饱和食盐水洗涤3次，分离取有机层，经无水硫酸钠干燥后减压蒸馏除去溶剂，粗产物经由柱层析(洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚混合液，二者体积比为6：1)分离得到亮黄色油状液体(二氟甲基)(4-氯苯基)硫醚，产率为95％(gc-ms产率)。

(二氟甲基)(4-氯苯基)硫醚¹⁹F NMR图见图2。

¹⁹F NMR(470MHz,CDCl₃)δ-91.72.MS(ESI)m/z:194,196(3/1).

实施例3

在25mL耐压管中加入0.065g(0.250mmol)二氟二苯基甲烷、0.031g(0.250mmol)4-溴苯硫酚、1.1mL DMSO和0.244g(0.750mmol)碳酸铯，90℃搅拌反应12h，反应结束后，反应液加入20mL乙酸乙酯稀释，饱和食盐水洗涤3次，分离取有机层，经无水硫酸钠干燥后减压蒸馏除去溶剂，粗产物经由柱层析(洗脱剂为乙酸乙酯和石油醚混合液，二者体积比为6：1)分离得到亮黄色油状液体(二氟甲基)(4-溴苯基)硫醚0.043g，产率为76％。

(二氟甲基)(4-溴苯基)硫醚¹H NMR图见图3，(二氟甲基)(4-溴苯基)硫醚¹³C NMR图见图4，(二氟甲基)(4-溴苯基)硫醚¹⁹F NMR图见图5。

¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ6.81(t,J＝56.5Hz,1H),7.44(d,J＝8.5Hz,2H),7.53(d,J＝8.0Hz,2H).

¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ120.4(t,J＝273.8Hz,1C),124.8,125.0,132.7,137.0.

¹⁹F NMR(470MHz,CDCl₃)δ-91.6.MS(ESI)m/z:238,240(1/1)。