一种制备亚砜类化合物的绿色方法

1.本发明涉及一种制备亚砜类化合物的绿色方法，属于绿色化学和有机合成技术领域。


背景技术：

2.硫化物常存在于生物和药物活性化合物中，硫化物的氧化是有机合成的关键反应之一，在化学和生物学方面具有重要的意义。
3.亚砜类化合物具有广谱生物活性，是一类重要的中间体，广泛应用于医药、农药、精细化工、有机合成等领域。有机硫化物的氧化是制备亚砜类化合物最常用的方法。
4.亚砜的制备通常需要使用大量的强氧化剂和催化剂。常用的氧化剂包括碘酸、间氯苯甲酸、次卤酸、高氯酸钠、铬酸、高锰酸钾等，但是使用这些强氧化剂，实验过程复杂、反应时间长、稳定性差、对环境不友好，过渡金属催化剂的使用也带来了严重的环境问题，随着对环境问题的日益关注，有毒有害氧化剂的使用将被逐渐淘汰。
5.因此，开发一种绿色环保、低价安全、适用范围广的制备亚砜类化合物的方法意义重大。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种制备亚砜类化合物的绿色方法，该方法简单高效、绿色环保、应用范围广泛，适于规模化生产。
7.本发明的技术方案如下：
8.在室温、敞口、中性条件下，以mbr
x
(m为fe
2+
、fe
3+
、ce
3+
等)为催化剂，过氧化氢为氧化剂，将原料硫化物氧化得到亚砜类化合物。
9.反应以有机硫化物为原料，所述原料硫化物的结构如式i所示：
[0010][0011]
其中r1、r2可为芳基、芳杂环、烷基、烯基、脂环烃、酯基、氰基、羧基等常见官能团。
[0012]
所述催化剂为febr2、febr3、cebr3以及feso
4-kbr、fecl
3-kbr、fe(no3)
3-kbr、ce(no3)
3-kbr、cecl
3-kbr、ce(otf)
3-kbr等金属(fe
2+
、fe
3+
、ce
3+
等)和溴化物的组合中的任意一种，催化剂与原料硫化物的摩尔比为0.05-0.5∶1
[0013]
所述反应所用过氧化氢浓度为3-30％，过氧化氢与原料硫化物的摩尔比为2-5∶1。
[0014]
所述反应于溶剂中进行，所用溶剂为四氢呋喃、乙腈、2-甲基四氢呋喃、乙醇、甲醇、叔丁醇。
[0015]
所述反应的较佳反应时间为0.1-1h。
[0016]
所述反应的处理方法为，反应结束后用na2s2o3溶液淬灭，采用有机溶剂(如乙酸乙
酯、二氯甲烷)萃取。收集有机相，无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，即得亚砜类化合物。
[0017]
本发明实现了以h2o2为氧化剂、mbr
x
(m为fe
2+
、fe
3+
、ce
3+
等)为催化剂的放大量制备亚砜类化合物的绿色方法，避免了使用昂贵且复杂的催化剂，降低了生产成本，反应条件温和，反应过程简单，产率高，安全环保，符合绿色化学理念，具有广阔的应用前景。
附图说明
[0018]
图1和图2是实施例1的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
[0019]
图3和图4是实施例2的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
[0020]
图5和图6是实施例3的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
[0021]
图7和图8是实施例4的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
[0022]
图9和图10是实施例5的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
[0023]
图11和图12是实施例6的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
[0024]
图13和图14是实施例7的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
[0025]
图15和图16是实施例8的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
[0026]
图17和图18是实施例9的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
[0027]
图19和图20是实施例10的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
[0028]
图21和图22是实施例11的1h-nmr及
13
c-nmr谱图
具体实施方式
[0029]
下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明。以下实施例只用于解释本发明，但不应解释为限制本发明的范围。应当指出的是，在不脱离本发明构思的前提下，对本发明公开的内容可以做出若干调整和改进，这些都属于本发明的保护范围。
[0030]
实施例1：
[0031][0032]
将2-甲基四氢呋喃36ml、1a(1g，7.23mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.72mmol，0.27g)，h2o2水溶液(30％，21.7mmol，2.22ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物1b(产率：99.4％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：7.67-7.58(m，2h)，7.55-7.43(m，3h)，2.71(d，j＝0.7hz，3h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：145.75，131.03，129.36，123.49，43.98.
[0033]
实施例2：
[0034][0035]
将2-甲基四氢呋喃32ml、2a(1g，6.48mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.65mmol，0.25g)，h2o2水溶液(30％，19.4mmol，1.99ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物2b(产率：97.1％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：7.66-7.48(m，2h)，7.15-6.88(m，2h)，3.84(s，3h)，2.68(s，3h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：161.98，136.66，125.46，114.86，55.54，44.03.
[0036]
实施例3：
[0037][0038]
将2-甲基四氢呋喃40ml、3a(1g，8.05mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.81mmol，0.31g)，h2o2水溶液(30％，24.15mmol，2.47ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物3b(产率：99.4％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：2.71(d，j＝0.7hz，3h)，7.43-7.55(m，3h)，7.58-7.67(m，2h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：145.75，131.03，129.36，123.49，43.98.
[0039]
实施例4：
[0040][0041]
将2-甲基四氢呋喃24ml、4a(1g，4.67mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加cebr3(0.47mmol，0.18g)，h2o2水溶液(30％，14.0mmol，1.43ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物4b(产率：97.0％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：7.43-7.15(m，5h)，3.99-3.76(m，2h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：130.15，128.98，128.38，77.26，57.30.
[0042]
实施例5：
[0043][0044]
将2-甲基四氢呋喃25ml、5a(1g，4.92mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.49mmol，0.19g)，h2o2水溶液(30％，14.8mmol，1.5ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物5b(产率：97.2％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：7.73-7.56(m，1h)，7.56-7.42(m，1h)，2.71-2.65(m，1h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：144.88，132.57，125.45，125.16，43.98.
[0045]
实施例6：
[0046][0047]
将2-甲基四氢呋喃25ml、6a(1g，4.92mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.49mmol，0.19g)，h2o2水溶液(30％，14.8mmol，1.5ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物6b(产率：98.7％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：7.80(t，j＝1.8hz，1h)，7.64-7.59(m，1h)，7.54(d，j＝8.5hz，1h)，7.39(t，j＝7.9hz，1h)，2.73(s，3h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：148.04，134.13，130.85，126.49，123.62，122.09，44.08.
[0048]
实施例7：
[0049][0050]
将2-甲基四氢呋喃25ml、7a(1g，4.92mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.49mmol，0.19g)，h2o2水溶液(30％，14.8mmol，1.5ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物7b(产率：96.7％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：7.93(dd，j＝7.7，1.6hz，1h)，7.67-7.46(m，2h)，7.35(td，j＝7.8，1.7hz，1h)，2.80(s，3h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：145.40，132.93，132.28，128.75，125.70，118.43，41.92.
[0051]
实施例8：
[0052][0053]
将2-甲基四氢呋喃28ml、8a(1g，5.49mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.55mmol，0.21g)，h2o2水溶液(30％，16.5mmol，1.68ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物8b(产率：98.3％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：7.67(dd，j＝8.7，1.9hz，1h)，7.33-7.22(m，1h)，2.73(d，j＝2.0hz，2h)，2.33(d，j＝2.0hz，2h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：152.70，142.87，124.96，122.76，44.11.
[0054]
实施例9：
[0055][0056]
将2-甲基四氢呋喃36ml、9a(1g，7.23mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.72mmol，0.27g)，h2o2水溶液(30％，21.7mmol，2.22ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物9b(产率：98.4％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：7.76-7.31(m，2h)，3.19-2.37(m，1h)，1.18(td，j＝7.4，1.7hz，1h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：143.36，130.92，129.14，124.18，50.31，5.97.
[0057]
实施例10：
[0058][0059]
将2-甲基四氢呋喃30ml、10a(1g，6.02mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.60mmol，0.23g)，h2o2水溶液(30％，18.1mmol，1.84ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物10b(产率：92％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：7.52(d，j＝8.3hz，2h)，7.31(d，j＝7.8hz，2h)，2.68(s，3h)，2.40(s，3h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：142.51，141.52，130.04，123.55，44.02，21.41.
[0060]
实施例11：
[0061][0062]
将2-甲基四氢呋喃27ml、11a(1g，5.37mmol)依次加入圆底烧瓶中，搅拌均匀，然后向二者混合物中依次加入cebr3(0.54mmol，0.20g)，h2o2水溶液(30％，16.1mmol，1.65ml)，在室温下搅拌反应0.5h。反应完成后用na2s2o3溶液(0.1m)淬灭反应，用乙酸乙酯萃取。合并有机相后，无水硫酸钠干燥，过滤，减压浓缩，即可得目标产物11b(产率：81.5％)。该化合物的表征数据如下：1h-nmr(400mhz，cdcl3)δ：7.64(dt，j＝7.0，2.6hz，2h)，7.54-7.37(m，3h).
13
c-nmr(100mhz，cdcl3)δ：145.65，131.06，129.34，124.80.