本发明涉及一种β-羰基砜类化合物的合成方法，属于化学合成技术领域。
背景技术：
β-羰基砜由于其杀菌抗菌性及其它生物活性而备受关注[eur.j.med.chem.2007，42，880]。同时，β-羰基砜是一种重要的有机合成中间体[j.am.chem.soc.2008,130,9238]，可用来合成双取代炔烃，丙二烯手性烯砜，酮类，四氢吡喃，石松碱，喹啉衍生物以及具有光化学活性的β-羟基砜类重要化合物。β-羰基砜类化合物的结构如下：
式中，r为烷基、取代烷基、芳香基、取代芳香基中的任何一种或几种；其中r所述的烷基为c1-c20，如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等；取代芳香基为卤素、硝基、烷氧基、苄氧基、乙烯基、炔基或烷基所取代的基团，在芳香环上的位置为对位、邻位或间位，可以为单取代或多取代；r1，r2，r3可以分别为氢、烷基、芳香基、取代芳香基中的任何一种或几种；其中烷基为c1-c20，如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等；取代芳香基为含有卤素、硝基、烷氧基、苄氧基、乙烯基、炔基或烷基等取代基的芳基环。在芳香环上的取代基的位置为对位、邻位或间位，可以为单取代或多取代。
β-羰基砜类化合物的合成方法非常多，主要包括：（1）亚磺酸及其衍生物与炔烃或烯烃的氧化偶联反应[angew.chem.int.ed.2013,52,7156]；（2）β-羰基硫化物的氧化反应[tetrahedronlett.1981,22,1287]；（3）乙烯砜类化合物的氧化反应[j.am.chem.soc.2008,130,9238]。纵观这些方法，均采用多步反应以及金属催化剂或者有机溶剂，操作冗繁，反应成本高。因此，，发展一种温和、实用、绿色（水做为溶剂）β-羰基砜类化合物的合成方法具有重要的意义。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有技术合成β-羰基砜类化合物存在的问题，提供一种工艺简单，反应温和，成本低，产率高的合成β-羰基砜类化合物的合成方法。
本发明合成β-羰基砜类化合物的方法，是以亚磺酸盐和含α位活泼氢的羰基化合物为原料，于溶剂中，在碱、碘化钠、纳米胶束及1,2-二溴乙烷的作用下，在60~80℃条件下反应10~12小时，分离纯化，得到β-羰基砜类化合物。
所述亚磺酸盐为脂肪族亚磺酸盐、苯系芳香族亚磺酸盐，其结构式如下：
其中，r为烷基、取代烷基、芳香基、取代芳香基中的任何一种或几种；其中r所述的烷基为c1-c20，如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等；取代芳香基为卤素、硝基、烷氧基、苄氧基、乙烯基、炔基或烷基所取代的基团，在芳香环上的位置为对位、邻位或间位，可以为单取代或多取代。
所述α位活泼氢羰基化合物的结构式如下：
其中r1，r2，r3分别为氢、烷基、芳香基、取代芳香基中的任何一种或几种；其中烷基为c1-c20，如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等；取代芳香基为含有卤素、硝基、烷氧基、苄氧基、乙烯基、炔基或烷基等取代基的芳基环。优选丙酮、苯乙酮。
所述溶剂为苯甲醚、n,n-二甲基乙酰胺、1,4-二氧六环、n,n-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、水、peg-400中的至少一种。
所用碱为无机碱k2co3、na2co3或有机碱二异丙基乙基胺。其作用为脱出羰基化合物α位活泼质子，促进反应的进行。碱的用量为含α位活泼氢羰基化合物摩尔量的1~1.5倍。所述氧化剂为1,2-二溴乙烷（edb），其作用为氧化催化量的碘离子变为碘单质，促进反应的发生。氧化剂的用量为含α位活泼氢羰基化合物摩尔量的2~3倍。
所述催化剂为碘离子，此处优选为碘化钠，用量为含羰基化合物的0.2~0.4倍。
纳米胶束为维生素e聚乙二醇琥珀酸酯（tpgs-750-m）。其作用是作为表面活性剂（促进有机相与无机相接触反应），用量为含α位活泼氢羰基化合物摩尔量的1%~2%。
本发明制备的产物均经核磁波谱表征，确证了所合成的化合物即为目标化合物。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明β-羰基砜类化合物的合成做进一步的说明。
实施例1：2-对甲苯磺酰基苯乙酮的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（267mg，1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg,2mmol），碳酸钾（173mg，1.25mmol），苯乙酮（120mg，1.0mmol）加入10ml反应管中，之后加入含有2mmol%tpgs-750-m的4ml水作为溶剂，于80℃下搅拌反应10小时。撤去热浴。用20ml饱和nh4cl溶液淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取。有机相依次用水，饱和nacl水溶液洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品237mg，产率87%。
光谱数据：1hnmr(600mhz，cdcl3)δ(ppm):7.95(d,j=7.2hz,2h),7.76(d,j=7.8hz,2h),7.62(t,j=7.2hz,1h),7.48(t,j=7.8hz,2h),7.33(d,j=7.8hz,2h),4.72(s,2h),2.44(s,3h).13cnmr(151mhz,cdcl3)δ(ppm):188.3,145.5,135.9,134.5,120.0,129.5,129.0,128.8,63.8,21.9。
实施例2：1-对甲苯磺酰基丙-2-酮的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（267mg，1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg，2mmol），碳酸钾（173mg，1.25mmol），丙酮（58mg，1.0mmol）加入到干燥过的10ml反应管中，再加入4ml含2mmol%tpgs-750-m的水作为溶剂，于80℃下搅拌反应12小时。撤去热浴。用饱和nh4cl溶液（20ml）淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取。有机相依次用水，饱和nacl溶液洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品169mg，产率80%。
光谱数据：1hnmr(600mhz，cdcl3)δ(ppm):7.76(d,j=8.4hz,2h),7.37(d,j=7.8hz,2h),4.14(s,2h),2.45(s,3h),2.40(s,3h).13cnmr(151mhz，cdcl3)δ(ppm):196.1,145.6,135.6,130.0,128.3,68.0,31.5,21.7。
实施例3：2-对甲苯磺酰基-2,3-二氢-1h-茚-1-酮的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（267mg，1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg，2mmol），1-茚酮（132mg，1.0mmol），碳酸钾（173mg，1.25mmol）加入到干燥过的10ml反应管中，再加入4ml含2mmol%tpgs-750-m的水作为溶剂，于80℃下搅拌反应10小时。撤去热浴。用饱和nh4cl溶液（20ml）淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取。有机相依次用水，饱和nacl水溶液洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品223mg，产率78%。
光谱数据：1hnmr(600mhz，cdcl3)δ(ppm):7.81(d,j=7.8hz,2h),7.72(d,j=7.8hz,1h),7.63(t,j=7.2hz,1h),7.50(d,j=7.8hz,1h),7.39(d,j=7.8hz,1h),7.36(d,j=8.1hz,2h),4.26(dd,j=3.6,3.6hz,1h),3.83(dd,j=3.6,3.6hz,1h),3.54(dd,j=8.4,8.4hz,1h),2.45(s,3h).13cnmr(151mhz，cdcl3)δ(ppm):194.6,151.9,145.4,135.9,135.9,134.6,129.8,129.3,128.2,126.4,124.9,68.8,28.2,21.8。
实施例4：2-（甲烷磺酰基）苯乙酮的合成
依次将甲烷亚磺酸钠（153mg，1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg，2mmol），苯乙酮（120mg，1.0mmol），碳酸钾（138mg，1.0mmol）加入到干燥过的10ml反应管中，再加入4ml含2mmol%tpgs-750-m的水作为溶剂，于80℃下搅拌反应12小时，撤去热浴。用nh4cl饱和水溶液（20ml）淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取。有机相依次用水，饱和nacl溶液洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品128mg，产率65%。
光谱数据：1hnmr(600mhz，cdcl3)δ(ppm):8.00(d,j=7.8hz,2h),7.66(t,j=7.2hz,1h),7.53(t,j=8.4hz,2h),4.61(s,2h),3.15(s,3h).13cnmr(151mhz，cdcl3)δ(ppm):189.2,135.6,134.7,129.2,129.0,61.3,41.8。
实施例5：1-（1-萘基）-2-对甲苯磺酰基乙酮的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（153mg，1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg，2mmol），1-萘乙酮（170mg，1.0mmol），碳酸钾（173mg，1.25mmol）加入到干燥过的10ml反应管中，再加入4ml含2mmol%tpgs-750-m的水作为溶剂，于80℃下搅拌反应12小时，撤去热浴。用饱和nh4cl溶液（20ml）淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取。有机相依次用水，饱和nacl水溶液洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品249mg，产率77%。
光谱数据：1hnmr(600mhz，cdcl3)δ(ppm):8.56(d,j=9.0hz,1h),8.03(dd,j=8.4,7.8hz,2h),7.88(d,j=7.8hz,1h),7.73(d,j=8.4hz,2h),7.60-7.57(m,1h),7.56–7.54(m,1h),7.52–7.50(m,1h),7.27(d,j=7.8hz,2h),4.84(s,2h),2.42(s,3h).13cnmr(151mhz，cdcl3)δ(ppm):190.6,145.3,135.9,134.7,134.0,133.5),130.9,130.5,129.9,128.8,128.7,128.7,126.9,125.7,124.3,66.4,21.8。
实施例6：1-（4-硝基苯基）-2-对甲苯磺酰基乙酮的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（153mg,1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg，2mmol），对硝基苯乙酮（165mg，1.0mmol），碳酸钾（138mg，1.0mmol）和1,2-二溴乙烷（282mg，1.5mmol）加入到干燥过的10ml反应管中，再加入4ml含2mmol%tpgs-750-m的水作为溶剂，于80℃下搅拌反应10小时。撤去热浴。用nh4cl饱和水溶液（20ml）淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取。有机相依次用水，饱和nacl水溶液洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品280mg，产率88%。
光谱数据：1hnmr(600mhz，cdcl3)δ(ppm):8.33(d,j=8.4hz,2h),8.15(d,j=9.0hz,2h),7.75(d,j=7.8hz,2h),7.37(d,j=8.4hz,2h),4.76(s,2h),2.46(s,3h).13cnmr(151mhz，cdcl3)δ(ppm):187.0,145.9,139.9,130.5,130.3,130.0,128.5,128.1,123.9,64.1,21.8。
实施例7：2-对甲苯磺酰基环庚酮的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（153mg，1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg，2mmol），环庚酮（112mg，1.0mmol），碳酸钾（173mg，1.25mmol）加入到干燥过的10ml反应管中，再加入4ml含2mmol%tpgs-750-m的水作为溶剂，于80℃下搅拌反应12小时，撤去热浴。用饱和nh4cl溶液（20ml）淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取，保留有机相，依次用水，饱和nacl溶液各洗三次。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品181mg，产率68%。
光谱数据：1hnmr(600mhz，cdcl3)δ(ppm):7.70(d,j=8.3hz,2h),7.33(d,j=8.0hz,2h),3.87(dd,j=12.1,5.4hz,1h),2.83(td,j=12.2,3.1hz,1h),2.49–2.45(m,1h),2.44(s,3h),2.42–2.38(m,1h),2.12–2.05(m,2h),1.97–1.89(m,2h),1.39(dt,j=32.2,13.3hz,2h),1.21–1.13(m,1h).13cnmr(151mhz，cdcl3)δ(ppm):204.7,145.2,134.8,129.7,128.9,76.3,42.4,29.9,26.4,26.1,24.1,21.7。
实施例8：2-（甲基磺酰基）-2,3-二氢-1h-茚-1-酮的合成
依次将对甲烷亚磺酸钠（153mg，1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg，2mmol），1-茚酮（132mg，1.0mmol），碳酸钾（138mg，1.0mmol）加入到干燥过的10ml反应管中，再加入4ml含2mmol%tpgs-750-m的水作为溶剂，于80℃温度条件下搅拌反应过夜，撤去热浴。用饱和nh4cl溶液（20ml）淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取。有机相依次用水，饱和nacl溶液洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品164mg，产率78%。
光谱数据：1hnmr(600mhz,cdcl3)δ(ppm):7.81(d,j=7.6hz,1h),7.68(t,j=7.5hz,1h),7.56(d,j=7.8hz,1h),7.46–7.43(m,1h),4.15(dd,j=8.5,3.6hz,1h),3.80(dd,j=18.1,3.6hz,2h),3.51(dd,j=18.2,8.5hz,1h),3.27(s,3h).13cnmr(151mhz,cdcl3)δ(ppm):195.6,152.5,136.3,135.4,128.4,126.6,125.1,67.1,40.2,26.1。
实施例9：2-（苯基磺酰基）苯乙酮的合成
依次将苯亚磺酸钠（246mg，1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg，2mmol），苯乙酮（120mg，1.0mmol），碳酸钾（138mg，1.0mmol）加入到干燥过的10ml反应管中，再加入4ml含2mmol%tpgs-750-m的水作为溶剂，于80℃温度条件下搅拌反应过夜，撤去热浴。用饱和nh4cl溶液（20ml）淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取。有机相依次用水，饱和nacl溶液洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品179mg，产率69%。
光谱数据：1hnmr(600mhz,cdcl3)δ(ppm):7.94(d,j=7.1hz,2h),7.90(d,j=7.1hz,2h),7.66(t,j=7.6hz,1h),7.62(t,j=7.4hz,1h),7.57–7.53(m,2h),7.50–7.46(m,2h),4.74(s,2h).13cnmr(151mhz,cdcl3)δ(ppm):187.9,138.7,135.7,134.4,134.2,129.3,129.2,128.8,128.6,63.5。
实施例10：2-(对三氟甲苯磺酰基)苯乙酮的合成
依次将对三氟甲苯亚磺酸钠（346mg，1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg，2mmol），苯乙酮（120mg，1.0mmol），碳酸钾（138mg，1.0mmol）加入到干燥过的10ml反应管中，再加入4ml含2mmol%tpgs-750-m的水作为溶剂，于80℃温度条件下搅拌反应过夜，撤去热浴。用饱和nh4cl溶液（20ml）淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取。有机相依次用水，饱和nacl溶液洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品194mg产率59%。
光谱数据：1hnmr(600mhz,cdcl3)δ(ppm):8.05(d,j=8.1hz,2h),7.93(d,j=7.3hz,2h),7.82(d,j=8.2hz,2h),7.65(t,j=7.4hz,1h),7.50(t,j=7.8hz,2h),4.78(s,2h).13cnmr(151mhz,cdcl3)δ(ppm):187.6,142.1,135.9,135.5,134.6,129.4,129.2,129.0,126.3(q,j=3.7hz),123.9,63.1.19fnmr(376mhz,cdcl3)δ(ppm):-68.42。
实施例11：2-（8-喹啉磺酰基）-1-（邻甲苯基）乙酮的合成
依次将8-喹啉亚磺酸钠（323mg，1.5mmol），碘化钠（45mg，0.3mmol），1,2-二溴乙烷（376mg，2mmol），邻甲基苯乙酮（134mg，1.0mmol），碳酸钾（138mg，1.0mmol）加入到干燥过的10ml反应管中，再加入4ml含2mmol%tpgs-750-m的水作为溶剂，于80℃温度条件下搅拌反应过夜，撤去热浴。用饱和nh4cl溶液（20ml）淬灭反应，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取。有机相依次用水，饱和nacl溶液洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品247mg，产率76%。
光谱数据：1hnmr(600mhz,cdcl3)δ(ppm):9.11(s,1h),8.45(d,j=7.4hz,1h),8.28(d,j=8.3hz,1h),8.10(d,j=8.2hz,1h),7.66(q,j=7.8hz,2h),7.57(dd,j=8.3,4.2hz,1h),7.31(t,j=7.6hz,1h),7.15(d,j=7.9hz,2h),5.57(s,2h),2.31(s,3h).13cnmr(151mhz,cdcl3)δ(ppm):191.6,151.5,144.0,139.3,136.8,136.3,136.0,134.6,132.3,132.1,132.0,129.7,128.9,122.3,65.0,26.4。