一种铜催化合成芳烃2,2,2-三氟乙基硫醚的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机合成领域，具体涉及一种铜催化合成芳烃2,2,2_三氟乙基硫醚的 方法。
【背景技术】
[0002] 含氟基团具有强吸电子性和高亲酯性，表现出许多非常独特的物理性质和化学性 质。往分子中引入含氟基团后，会明显的改变分子的极性、降低PKa值和提高膜通透性，同时 也影响了分子的代谢途径和药代动力学特征。在众多含氟基团化合物中，含2,2,2_三氟乙 硫基化合物受到了格外的关注，在许多具有生物活性分子中含有该基团。然而，到目前为 止，合成芳烃2,2,2_三氟乙基硫醚的方法报道的不多，主要是通过芳烃硫酚与2,2,2_三氟 乙基卤代烷反应获得。但由于芳烃硫酚不易得、昂贵，且具有强烈的臭味，因此发明一种利 用一些易得的、廉价的原料合成芳烃2,2,2_三氟乙基硫醚的方法，具有重要的应用价值。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种铜催化合成芳烃2,2,2_三氟乙基硫醚的方法，该法原 料廉价易得，产率高，官能团的适应性很好，且其反应操作简便，具有良好的工业应用前景。
[0004] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种铜催化合成芳烃2，2，2-三氟乙基硫醚的方法，以碘化亚铜为催化剂，双亚胺为双 齿配体，芳烃卤素、硫粉以及2,2,2_三氟碘乙烷为反应物，硼氢化钠为还原剂，在N，N_二甲 基甲酰胺溶剂中反应制得芳烃2，2，2-三氟乙基硫醚，化学反应式是：
[0005] 所述的芳烃卤素的结构式为：
X为Br或I，所述的芳烃2,2,2_三氟乙基 硫醚的结构式为：
，1?为下述式1-式39中的任意一种：
[0006] 所述的双亚胺的结构式为
其中，Ri和R2独立的选自Η或烷基。
[0007] 所述的碘化亚铜、双亚胺配体、芳烃卤素、硫粉、2,2,2_三氟碘乙烷和硼氢化钠的 摩尔比为0.1-1: 〇.1-1:1:1-3:1-3:2-4。
[0008] 优选地，所述的碘化亚铜、双亚胺配体、芳烃卤素、硫粉、2,2,2_三氟碘乙烷和硼氢 化钠的摩尔比为0.1:0.2:1:2:2:3。
[0009] 所述芳烃2，2，2-三氟乙基硫醚的制备方法具体包括以下步骤： 向带有磁力搅拌装置的容器中加入碘化亚铜、双亚胺配体、芳烃卤素、、硫粉、2,2,2_三 氟碘乙烷、硼氢化钠和N，N-二甲基甲酰胺，混合均匀后关好塞子，将其放入80-95°C油浴中 继续搅拌1-24小时，用乙醚萃取，合并有机相，用蒸馏水洗涤3次，有机相用无水硫酸镁干 燥，过滤，然后旋蒸除去有机溶剂;得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊烷为洗脱剂进行 洗脱，得到芳烃2，2，2-三氟乙基硫醚。
[0010] 本发明的有益效果在于： 本发明以工业上廉价易得的芳烃卤素、硫粉、2,2,2_三氟碘乙烷等为原料，以碘化亚铜 为催化剂合成芳烃2,2,2_三氟乙基硫醚，得到普遍较高的产率，官能团的适应性很好，且其 反应操作简便，具有良好的工业应用前景。
【具体实施方式】
[0011] 为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合【具体实施方式】对本发明所述的 技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
[0012] 实施例1 在氮气气氛中，在一个反应器中放入聚四氟乙稀磁石一粒，再加入0.050 mmol碘化亚 铜，0.10 mmol 1，10-邻菲罗啉，0·50 mmol 2_鹏苯甲酸甲酯，1.0 mmol 硫粉，1.0 mmol 2， 2,2-三氟碘乙烷，1.5 mmol硼氢化钠，最后加入5 mL N，N-二甲基甲酰胺，在密闭体系中80 °〇搅拌反应16 h后，冷却至室温，用乙醚萃取3次，每次10 mL，合并有机相，用蒸馏水洗涤3 次，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，然后旋蒸除去有机溶剂;得到的粗产物通过硅胶柱层 析，以正戊烷为洗脱剂进行洗脱，得到2-(2,2,2_三氟乙硫基)苯甲酸甲酯（分离产率83%)。 4 MMR (400 MHz, CDC13) δ 7.96 (d， J = 8.6 Hz, 1H)， 7.59 - 7.42 (m， 2H)， 7.36 -7.29 (m， 1H)， 3.96 (s， 3H)， 3.60 (q， J= 9.7 Hz, 2H). 19F 匪R (376 MHz, CDC13) δ -65.2 (t，J = 9.7 Hz, SFhGC-MS m/z 250 (M+)。
[0013] 实施例2 在氮气气氛中，在一个反应器中放入聚四氟乙稀磁石一粒，再加入0.050 mmol碘化亚 铜，0.10 mmol 1，10-邻菲罗啉，0.50 mmol 2_氛基鹏苯，1.0 mmol 硫粉，1.0 mmol 2,2,2-三氟碘乙烷，1.5 mmol硼氢化钠，最后加入5 mL N，N-二甲基甲酰胺，在密闭体系中80°C搅 拌反应16 h后，冷却至室温，用乙醚萃取3次，每次10 mL，合并有机相，用蒸馏水洗涤3次，有 机相用无水硫酸镁干燥，过滤，然后旋蒸除去有机溶剂;得到的粗产物通过硅胶柱层析，以 正戊烷为洗脱剂进行洗脱，得到2-(2，2,2-三氟乙硫基）苯甲腈（分离产率76%)匪R (400 MHz, CDCls) δ 7.77 - 7.65 (m, 2Η), 7.60 (t, J= 7.7 Hz, 1H), 7.45 (t, J= 7.8 Hz, 1H)，3.58 (q，J = 9.5 Hz, 2H). 19F NMR (376 MHz, CDC13) δ -66.1 (t，J =9.4 Hz, 3F)〇GC-MS m/z 217 (M+)〇
[0014] 实施例3 在氮气气氛中，在一个反应器中放入聚四氟乙稀磁石一粒，再加入0.050 mmol碘化亚 铜，0.10 mmol 1，10-邻菲罗啉，0·50 mmol 1_鹏萘，1.0 mmol 硫粉，1.0 mmol 2,2,2_三氣 碘乙烷，1.5 mmol硼氢化钠，最后加入5 mL N，N-二甲基甲酰胺，在密闭体系中85°C搅拌反 应16 h后，冷却至室温，用乙醚萃取3次，每次10 mL，合并有机相，用蒸馏水洗涤3次，有机相 用无水硫酸镁干燥，过滤，然后旋蒸除去有机溶剂;得到的粗产物通过硅胶柱层析，以正戊 烷为洗脱剂进行洗脱，得到1-(2,2,2_三氟乙基)萘硫醚(分离产率92%)</Η匪R (400 MHz， CDCb) δ 8.52 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.91 (m, 3H), 7.63 (m, 2H), 7.48 (t, J = 7.7 Hz, 1H)， 3.49 (q， J = 9.7 Hz, 2H). 19F 匪R (376 MHz, CDCI3) δ -66.0 (t， J =9.8 Hz, 3F)〇GC-MS m/z 242 (M+)〇
[0015] 实施例4 在氮气气氛中，在一个反应器中放入聚四氟乙稀磁石一粒，再加入0.050 mmol碘化亚 铜，0.10 mmol 1，10-邻菲罗啉，0.50 mmol 4_鹏苯甲酿，1.0 mmol 硫粉，1.0 mmol 2,2,2-三氟碘乙烷，1.5 mmol硼氢化钠，最后加入5 mL N，N-二甲基甲酰胺，在密闭体系中85°C搅 拌反应16 h后，冷却至室温，用乙醚萃取3次，每次10 mL，合并有机相，用蒸馏水洗涤3次，有 机相用无水硫酸镁干燥，过滤，然后旋蒸除去有机溶剂;得到的粗产物通过硅胶柱层析，以 正戊烷为洗脱剂进行洗脱，得到4-(2，2，2-三氟乙硫基）苯甲醚（分离产率84%)匪R (400 MHz, CDCb) δ 7.50 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 6.89 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 3.83 (s， 3H)， 3.34 (q， J = 9.8 Hz, 2H). 19F 匪R (376 MHz, CDCI3) δ -66.3 (t， J = 9.8 Hz, 3F)〇GC-MS m/z 222 (M+)〇
[0016] 实施例5 在氮气气氛中，在一个反应器中放入聚四氟乙稀磁石一粒，再加入0.050 mmol碘化 亚铜，0.10 mmol 1，10-邻菲罗啉，0·50 mmol 4_叔丁基鹏苯，1.0 mmol 硫粉，1.0 mmol 2， 2,2-三氟碘乙烷，1.5 mmol硼氢化钠，最后加入5 mL N，N-二甲基甲酰胺，在密闭体系中90 °〇搅拌反应16 h后，冷却至室温，用乙醚萃取3次，每次10 mL，合并有机相，用蒸馏水洗涤3 次，有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，然后旋蒸除去有机溶剂;得到的粗产物通过硅胶柱层 析，以正戊烷为洗脱剂进行洗脱，得到4-(2，2，2-三氟乙基）叔丁基苯硫醚(分离产率66%)。 4 MMR (400 MHz, CDC13) δ 7.49 (d， J = 7.1 Hz, 2H)， 7.41 (d， J = 7.2 Hz, 2H)， 3.46 (q， J = 9.7 Hz, 2H)， 1.37 (d， J = 1.4 Hz, 9H).19F NMR (376 MHz, CDCI3) δ -66.3 (t, J = 9.7 Hz, 3F)〇GC-MS m/z 248 (M+)〇
[0017] 实施例6 在氮气气氛中，在一个反应器中放入聚四氟乙稀磁石一粒，再加入0.050 mmol碘化亚 铜，0.10 mmol 1，10-邻菲罗啉，0.50 mmol 4_硝基鹏苯，1.0 mmol 硫粉，1.0 mmol 2,2,2-三氟碘乙烷，1.5 mmol硼氢化钠，最后加入5 mL N，N-二甲基甲酰胺，在密闭体系中80°C搅 拌反应16 h后，冷却至室温，用乙醚萃取3次，每次10 mL，合并有机相，用蒸馏水洗涤3次，有 机相用无水硫酸镁干燥，过滤，然后旋蒸除去有机溶剂;得到的粗产物通过硅胶柱层析，以 正戊烷为洗脱剂进行洗脱，得到4-(2,2,2_三氟乙基）硝基苯硫醚(分离产率99%),Η匪R (400 MHz, CDCb) δ 8.20