一种全氟烃硫基银试剂及其制备和应用方法与流程

本发明具体涉及一种全氟烃硫基银试剂及其制备和应用方法，属于有机化学的领域。

背景技术：

1、将含氟烃硫基团引入有机分子中，可以改善母体分子的亲脂性、增强其在生物体体内的吸收率和代谢稳定性，在药物化学的研究和应用方面都用很高的价值。在市场需求的推动下，含有含氟烃硫基片段的药物在市场上的数量也在快速增长。因此，有关含氟烃硫基化的反应也受到研究者的重视和关注，如何在母体结构上高效引入含氟烃硫基官能团的方法已经成为有机氟化学的研究重点。近年来各种含氟烃硫基试剂陆续被研究者们开发出来，并将其应用于有机分子的含氟烃硫基化反应研究中，但这些试剂往往局限于scf3和scf2h基团，而全氟乙硫基试剂的制备及反应研究却鲜见报道。设计高效、方便且经济的含氟烃硫基化试剂至关重要，特别是目前稀少的五氟乙硫基化试剂急需研究开发。因此，设计合成新型的五氟乙硫基化试剂，扩展相应的五氟乙硫基化反应策略具有很重要的研究价值和意义。

技术实现思路

1、本发明开发了一种新型全氟烃硫基银试剂的制备及应用，即制备一种全氟乙硫基银试剂及在合成亲电型n-全氟乙硫基化试剂和抗菌涂料中的应用。在全氟乙硫基银的制备方法中，本发明通过(三氟甲基)三甲基硅烷、氟化铯与二硫化碳反应，得到硫代全氟乙酸铯盐中间体；硫代全氟乙酸铯盐与氟化银反应，制备得到全氟乙硫基银化合物；在亲电型n-全氟乙硫基化试剂合成方法中，本发明通过n-卤代邻二甲酰亚胺与全氟乙基硫银反应，合成得到n-全氟乙硫基邻二甲酰亚胺。此外，还考察了全氟乙基硫银对金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌和肺炎克雷伯氏菌的抑制作用。

2、本发明的目的是提供一种全氟乙硫基银，其结构式为agsc2f5。

3、本发明还提供一种制备上述全氟乙硫基银的制备方法，包括如下步骤：

4、

5、(1)在有机溶剂中，式(1)所示的(三氟甲基)三甲基硅烷、(2)所示的氟化铯和式(3)所示的二硫化碳作为反应物进行反应，反应结束后即得(4)所示的硫代全氟乙酸铯盐(cf3cs2cs)；

6、(2)将所得的式(4)所示硫代全氟乙酸铯盐与氟化银作为反应物进行反应，反应结束后即得(5)所示的全氟乙硫基银。

7、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述反应是在有机溶剂环境下进行的，所述的有机溶剂包括乙二醇二甲醚(dme)、乙醚(et2o)、乙二醇二乙醚中的任意一种或者多种，优选dme。

8、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中氟化铯相对有机溶剂的用量为0.1-1.0mmol/ml。具体可选0.4mmol/ml。

9、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中，所述氟化铯与二硫化碳的摩尔比为1:(1.0-2.0)。具体优选1:1.8。

10、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)中所述氟化铯与(三氟甲基)三甲基硅烷的摩尔比为1:(1.0-2.0)。具体优选1:1.5。

11、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述反应的温度为-10℃-10℃。优选0℃。

12、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述反应的时间为3-8h。优选6h。

13、在本发明的一种实施方式中，步骤(1)所述反应是在惰性氛围中进行的。比如氮气。

14、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中所述硫代全氟乙酸铯盐与氟化银的摩尔比为1:(3.0-6.0)。具体优选1:3.3。

15、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述反应是溶剂中进行的，所述溶剂为四氢呋喃(thf)、乙腈(mecn)中任意一种或多种。优选thf。

16、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)中硫代全氟乙酸铯盐相对溶剂的用量为0.2-0.5mmol/ml。具体可选0.36mmol/ml。

17、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述反应的温度为70℃-90℃。优选70℃。

18、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述反应的时间为6-24h。具体可选14h。

19、在本发明的一种实施方式中，步骤(2)所述反应是在惰性氛围中进行的。比如氮气。

20、本发明还提供上述全氟乙硫基银在制备全氟乙硫基邻二甲酰亚胺试剂中的应用。

21、在本发明的一种实施方式中，一种制备全氟乙硫基邻二甲酰亚胺试剂的方法，包括如下过程：

22、在溶剂中，式(6)所示的n-卤代邻二甲酰亚胺和式(5)所示的全氟乙基硫银作为反应物进行反应，反应结束后即得式(7)所示的n-全氟乙硫基邻二甲酰亚胺试剂；

23、

24、其中，x选自cl、br；式(7)为n-全氟乙硫基酞酰亚胺或n-全氟乙硫基六氢邻苯二甲酰亚胺。

25、在本发明的一种实施方式中，合成式(7)所示的n-全氟乙硫基邻二甲酰亚胺试剂时，所述反应是在溶剂中进行的，所述溶剂包括乙腈(mecn)，四氢呋喃(thf)中的一种或者多种，优选mecn。

26、在本发明的一种实施方式中，所述n-卤代邻二甲酰亚胺与全氟乙基硫银的摩尔比为1:(1.0-2.0)。优选1:1.1。

27、在本发明的一种实施方式中，所述n-卤代邻二甲酰亚胺相对溶剂的用量为0.1-1.0mmol/ml。具体可选0.4mmol/ml。

28、在本发明的一种实施方式中，合成式(7)所示的n-全氟乙硫基邻二甲酰亚胺试剂时，所述反应温度为20℃-50℃。优选室温(20-30℃)。

29、在本发明的一种实施方式中，合成式(7)所示的n-全氟乙硫基邻二甲酰亚胺试剂时，所述反应时间为2-8h。优选4h。

30、在本发明的一种实施方式中，一种新型绿色经济的全氟乙基硫银的制备方法，步骤如下：

31、以(三氟甲基)三甲基硅烷、氟化铯和二硫化碳为原料，在氮气(n2)氛围、-10℃-10℃搅拌反应一段时间后得到硫代全氟乙酸铯盐粗品，然后通过过滤、洗涤和减压蒸馏得到硫代全氟乙酸铯盐；再以硫代全氟乙酸铯盐和氟化银为原料，在氮气(n2)氛围、70℃-90℃搅拌反应一段时间后得到全氟乙硫基银粗品，然后通过过滤、洗涤和减压蒸馏得到全氟乙硫基银。

32、在本发明的一种实施方式中，所述方法优选如下步骤进行：在保持氮气氛围下，将(三氟甲基)三甲基硅烷、氟化铯和二硫化碳按照摩尔比为1.5:1:1.8加入到含有乙二醇二甲醚溶剂的反应容器中，在-10℃-10℃下搅拌3-8小时，分离提纯得硫代全氟乙酸铯盐中间体。将硫代全氟乙酸铯盐和氟化银按照摩尔比为1:3.3加入到含有四氢呋喃溶剂的反应容器中，在70℃-90℃下搅拌12-24小时，分离提纯的全氟乙硫基银试剂。

33、在本发明的一种实施方式中，n-全氟乙硫基邻二甲酰亚胺的合成方法，步骤如下：

34、以n-卤代邻二甲酰亚胺和全氟乙硫基银为原料，在氮气(n2)氛围、20℃-50℃搅拌反应一段时间后得到n-全氟乙硫基邻二甲酰亚胺试剂粗品，然后通过过滤、洗涤、萃取和减压蒸馏得到纯的产物。

35、在本发明的一种实施方式中，所述方法优选如下步骤进行：在保持氮气氛围下，将n-卤代邻二甲酰亚胺和全氟乙硫基银按照摩尔比为1:1.1加入到含有乙腈溶剂的反应容器中，在20℃-50℃下搅拌2-8小时，分离提纯，即得纯的n-全氟乙硫基邻二甲酰亚胺试剂。

36、在本发明的一种实施方式中，所得n-全氟乙硫基邻二甲酰亚胺能够作为试剂，用于多种生物活性分子的全氟乙基硫醚化。比如现有文献(electrophilic reagents forthe direct incorporation of uncommon scf2cf2h and scf2cf3motifs.j.org.chem.2022,87,10791-10806)的记载。

37、本发明还提供上述全氟乙基硫银在抑菌剂制备中的应用。

38、本发明还提供一种抑菌剂，含有上述全氟乙基硫银。

39、本发明提供上述全氟乙基硫银在非疾病的诊断和治疗的抑菌领域中的应用。

40、有益效果

41、本发明方法在氮气氛围下，以(三氟甲基)三甲基硅烷、氟化铯与二硫化碳反应，得到硫代全氟乙酸铯盐中间体，硫代全氟乙酸铯盐与氟化银反应，制备得到全氟乙硫基银试剂，全氟乙硫基银再与n-卤代邻二甲酰亚胺反应生成n-全氟乙硫基邻二甲酰亚胺试剂，丰富了五氟乙硫基化试剂的类型。

42、本发明方法目标化合物在药物研发、有机合成和抗菌涂料等领域都有着潜在的应用价值。