一种无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法与流程

本发明涉及一种酸催化的无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，属于有机化合物制备领域。

背景技术：

1、在化工与制药行业中，减少溶剂的使用和副产物的产生，是当下绿色化学化工过程的核心，因此开发无溶剂的化学反应具有重要的研究意义。

2、二硫键在生命科学，材料科学和制药领域是重要的结构支架。据报道，二硫结构广泛存在于有生物活性的天然产物和药物分子中，例如戒酒类药物分子双硫仑，天然产物有抗肿瘤功效的生物活性分子varacinsa，免疫抑制剂胶霉毒素，以及天然产物抗菌类活性分子dimeric lissoclinotoxind等都含有二硫结构，这些二硫键的存在对维持药物活性和生物结构稳定性具有重要意义。尤其值得一提的是，据文献报道(synthesis,2001,1035)，酰基二硫化合物在医药或生理学上具有独特的生物活性，其中一些二硫化合物被证明能显著抑制细菌或真菌的生长；此外，单酰基二硫化合物可被用作无保护肽段之间肽键形成的介体。然而，目前关于单酰基二硫化合物的报道依旧很少，主要利用硫代乙酸钾的亲核取代反应合成酰基二硫化合物(acie.2016,55,14121)。

3、

技术实现思路

1、本发明将通过酸催化的无溶剂反应，以硫醇和n-硫炔基邻苯二甲酰亚胺为底物，通过原位生成炔基二硫再与亚砜经过[3,3]-sigma重排得到一系列酰基二硫化合物，反应在非常温和的反应条件下进行，并产生具有优异官能团耐受性，通过硫试剂与巯基形成的可逆二硫键显得更加的方便和实用，此外得到的酰基二硫化合物还可以进行进一步的功能化转变，例如发生水解反应生成对应的产物等，为分子多功能性的实现做了良好的铺垫。

2、本发明所提供了一种无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，在反应体系中，以巯基化合物、n-硫炔基邻苯二甲酰亚胺、苯基亚砜类化合物为原料，在催化剂的作用下发生取代及重排反应，得到酰基二硫化合物。

3、n-硫炔基邻苯二甲酰亚胺的结构式为：

4、

5、上式中，r1为烷基、芳基、硅基中的一种；

6、巯基化合物的结构式为：

7、hs-r2

8、上式中，r2为链状烷基、环状烷基、(取代)芳基、酯基、葡萄糖衍生物中的一种。

9、苯基亚砜类化合物的结构式为：

10、

11、上式中，r为烷基或者芳基中的一种。

12、本发明反应过程如下反应式所示：

13、

14、在该反应式中，r1为烷基、芳基、硅基中的一种；r2为链状烷基、环状烷基、(取代)芳基、酯基、葡萄糖衍生物中的一种；r为烷基或者芳基中的一种。

15、上述方法中，n-炔基硫邻苯二甲酰亚胺i、巯基化合物ii、苯基亚砜类化合物的摩尔比为1∶1.2-5.0∶1.5-10.0，优选地，n-炔基硫邻苯二甲酰亚胺、巯基化合物、苯基亚砜类化合物的摩尔比为1:1.2:2.5。

16、上述方法中，所述反应温度为0-100℃，优选地，反应温度为30℃。

17、上述方法中所使用的催化剂不限于三氟甲磺酸，三氟甲磺酸三甲基硅酯，三氟乙酸，三氟甲磺酸酐，双三氟甲烷磺酰亚胺中的一种或者多种。优选地，反应中催化剂为三氟甲磺酸三甲基硅酯。所使用的催化剂的用量为底物用量的1-30mol％，优选地，催化剂的用量为底物用量的10mol％。

18、上述合成方法选择在无溶剂条件下进行反应。

19、本发明的基本反应原理如下：在催化剂的作用下，邻苯二甲酰亚胺的羰基被质子活化，邻苯二甲酰亚胺作为离去集团离去释放出活性更高的炔基硫正离子，被反应体系中的巯基捕获后得到炔基二硫醚，反应体系中释放出的质子与炔基二硫醚的加成反应形成烯基碳正离子，随后被芳基亚砜的氧负离子捕获，经过克莱森重排得到最终的酰基二硫化合物。

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21、本发明的有益效果：

22、本发明采用无溶剂的绿色合成工艺，通过[3,3]-重排的方式开发了一种高效制备酰基二硫的方法。

技术特征：

1.一种无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，其特征在于：在反应体系中，以巯基化合物、n-硫炔基邻苯二甲酰亚胺、苯基亚砜类化合物为原料，在催化剂的作用下发生取代及重排反应，得到酰基二硫化合物。

2.根据权利要求1所述的无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，其特征在于：n-硫炔基邻苯二甲酰亚胺的结构式为：

3.根据权利要求1所述的无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，其特征在于：巯基化合物的结构式为：

4.根据权利要求1所述的无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，其特征在于：苯基亚砜类化合物的结构式为：

5.根据权利要求1所述的无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，其特征在于：n-炔基硫邻苯二甲酰亚胺、巯基化合物、苯基亚砜类化合物的摩尔比为1∶1.2-5.0∶1.5-10.0。

6.根据权利要求5所述的无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，其特征在于：n-炔基硫邻苯二甲酰亚胺、巯基化合物、苯基亚砜类化合物的摩尔比为1:1.2:2.5。

7.根据权利要求1所述的无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，其特征在于：所述反应温度为0-100 ℃。

8.根据权利要求1所述的无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，其特征在于：所使用的催化剂包括三氟甲磺酸、三氟甲磺酸三甲基硅酯、三氟乙酸、三氟甲磺酸酐、双三氟甲烷磺酰亚胺中的一种或者多种。

9.根据权利要求1所述的无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，其特征在于：所使用的催化剂用量为底物用量的1-30 mol%。

10.根据权利要求9所述的无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，其特征在于：催化剂的用量为底物用量的10 mol%。

技术总结
本发明公开了一种无溶剂重排反应合成酰基二硫化合物的方法，在反应体系中，以巯基化合物、N‑硫炔基邻苯二甲酰亚胺、苯基亚砜类化合物为原料，在催化剂的作用下发生取代及重排反应，得到酰基二硫化合物。本发明采用无溶剂的绿色合成工艺，通过[3,3]‑重排的方式开发了一种高效制备酰基二硫化合物的方法。

技术研发人员：高文超,薛耀楠,田俊,尹德航,常宏宏
受保护的技术使用者：山西蓬勃健康科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13