[发明专利]一种新型大环环硫酸酯及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及环硫酸酯的制备，具体涉及一种新型大环环硫酸酯及其制备方法与应用。

背景技术

环硫酸酯在有机化工和医药工业中具有重要用途，现有报道的环硫酸酯都是8元及以下的环硫酸酯，而8元以上的环硫酸酯的合成和应用迄今没有报道。现有的双羟基化合物的转化，需要额外的选择性保护和去保护的过程，而且具有合成路线长，成本高，收率低等缺陷。但将双羟基化合物制成环硫酸酯后，能够避免使用保护基，从而具有可以缩短合成路线，降低成本，提高收率等优点。环硫酸酯同时是重要的有机合成中间体，活性高，无需保护基，可以选择性的对双羟基化合物进行高效的官能团化，具有高原子经济性和实用性的特点。

发明内容

本发明的首要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种新型大环（8元环以上的大环）环硫酸酯。该类化合物是具有高活性的化工及医药中间体，能够以此为原料制备多种高附加值的产品。

本发明的另一目的在于提供上述新型大环环硫酸酯的制备方法。

本发明的再一目的在于提供上述新型大环环硫酸酯的应用：一方面，通过将长链二醇类化合物转化为环硫酸酯再开环，可以实现二醇类化合物的选择性高效转化，从而缩短合成步骤和降低工艺成本，拓展长链二醇类化合物的用途；另一方面，大环环硫酸酯化合物作为重要的中间体，可以高效地向各种母体分子（如药物，生物大分子，功能材料等）引入一个带有各种官能团的长链，从而赋予母体各种功能（如亲水，亲油等）。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种新型大环环硫酸酯，包括大环环亚环硫酸酯和大环环硫酸酯，其结构式分别如式Ⅰ和Ⅱ所示：

其中，X、Y分别或共同为成环最短链上总原子数在4以上的长链烷烃、支链烷烃、烯烃、氧杂烷烃、硫杂烷烃或氮杂烷烃等；即X、Y分别或共同为(CH₂)n、(CH₂CH₂Z)n或(CH₂ZCH₂)n等，Z为O、S、NR（R为烷基，烯基、常见氨基保护基，如Boc，Fmoc，Cbz等）等，n优选为1至100间自然数。

上述新型大环环硫酸酯的制备方法，所述的新型大环环硫酸酯为大环环亚硫酸酯时，其制备包括如下步骤：以长链二醇类化合物为原料，在碱的作用下与二氯亚砜反应发生环化得到大环环亚硫酸酯。

所述的长链二醇类化合物优选为两羟基间成环最短链上原子总数为4以上的长链二醇类化合物。

所述的碱包括无机碱和有机碱，如碳酸钾、三乙胺、吡啶、N,N-二甲基氨基吡啶和二异丙基乙基胺；最优选的，所述的碱为二异丙基乙基胺。

所述的长链二醇类化合物的浓度优选为小于等于0.1摩尔/升。

所述的长链二醇类化合物、二氯亚砜与碱的摩尔比优选为1:1.0～3.0:2.0～7.0。

所述的二氯亚砜优选为稀释后缓慢滴加到反应体系中。

优选的，所述的新型大环环硫酸酯为大环环亚硫酸酯时，其制备包括如下步骤：将长链二醇类化合物和碱溶解于卤代烃类溶剂中；将用卤代烃类溶剂稀释的二氯亚砜缓慢滴加到长链二醇和碱的溶液中，滴加结束后进行反应即得到大环环亚硫酸酯。所述的卤代烃类溶剂优选为二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷等；所述的长链二醇类化合物的浓度优选为小于等于0.1摩尔/升，长链二醇类化合物、二氯亚砜与碱的摩尔比优选为1:1.0～3.0:2.0～7.0。更优选的，所述的长链二醇类化合物为两羟基间成环最短链上原子总数为4以上的长链二醇类化合物，碱为二异丙基乙基胺，卤代烃类溶剂为二氯甲烷，长链二醇类化合物、二氯亚砜与碱的摩尔比为1:2:4.8。

所述的新型大环环硫酸酯为大环环硫酸酯时，其制备包括如下步骤：将通过上述制备方法得到的大环环亚硫酸酯在金属的催化下通过高碘酸钠氧化得到大环环硫酸酯。

上述新型大环环硫酸酯在羟基化合物选择性官能团化中的应用。一种新型大环环硫酸酯的选择性转化方法，包含如下步骤：在亲核试剂的作用下对大环环硫酸酯开环，随后水解得到的单硫酸酯中间体，从而得到末端带有官能团的羟基化合物。

本发明相对于现有技术具有如下优点和效果：

（1）本发明的大环环亚硫酸酯和大环环硫酸酯的主要原料大部分来源丰富，价格低廉。

（2）本发明的大环环亚硫酸酯和大环环硫酸酯制备工艺较简单，工艺参数较易控制，产率高。