[发明专利]一种β-二羰基砜类化合物及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种β-二羰基砜类化合物的制备方法，属于精细化工产品的制备领域。

背景技术

砜类化合物是有机化学中十分重要的一类化合物，它们在合成化学，药物化学以及高分子材料中都有诸多应用(N.S.Simpkins,Sulfones in organic synthesis.Oxford:Pergamon Press；1993.)。β-二羰基砜是砜类化合物中十分重要的一个分支，由于该类化合物具有许多良好的生物活性，如抗菌活性(J.Korean Chem.Soc.,2011,55,638-643)，抗凝血活性(Org.Chem.International,2011,ArticleID360810)，以及抗血吸虫活性(Bioorg.Chem.,2013,46,17-25)等，其合成方法越发受到人们的广泛关注。然而，到目前为止，对于β-二羰基砜类化合物的合成，主要采用下述两种方法：(1)β-二羰基化合物与磺酰基卤代物的磺酰化反应；(2)β-羰基砜与羰酰基卤代物的酰基化反应。

在这两类方法中，均需要使用如甲醇钠，氢化钠以及二异丙基氨基锂等强碱，并且由于各种酰基卤代物活性较高(强酸性易腐蚀金属设备)且对湿气敏感(反应条件要求苛刻)，在合成β-二羰基砜时难以避免会产生许多副反应以及副产物，不适宜工业化生产。

基于上述理由，目前急需一种反应条件温和，试剂活性低的新方法来高效专一地合成β-二羰基砜类化合物。

发明内容

本发明是针对上述合成β-二羰基砜类化合物方法存在的原料活性高、反应条件苛刻等问题，提供一种所需原料活性低，反应条件温和易操作的新的合成方法。

本发明提供的β-二羰基砜类化合物的结构通式如下：

式中，R₁和R₂分别代表具有不同取代基的苯基，含不同取代基的噻吩基或C₁-C₈烷基；R₃代表不同的酯基，烷基，以及不同取代基的苯基。

本发明关于基团的定义均为本领域普通技术人员所熟知，在此及下文不再做详细的说明。

本发明提供了一种β-二羰基砜类化合物的制备方法，是以β-二羰基化合物，亚磺酸钠盐为起始原料，以碘为催化剂，过氧叔丁醇(TBHP,浓度为70％的水溶液)为氧化剂，乙腈为溶剂，55～75℃温度下反应1-4小时制得。

反应式为：

所述的β-二羰基砜类化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将β-二羰基化合物和亚磺酸钠盐溶于乙腈中，向该混合物中加入碘单质，将温度升至55-75℃，向该体系中缓慢滴加过氧叔丁醇，滴加5～10分钟完毕，反应1～4小时；

(2)向混合物中加入硫代硫酸钠饱和溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取产物，除去溶剂，用乙醇重结晶，得到β-二羰基砜类化合物产品，收率达80～95％。

所述的β-二羰基砜类化合物的制备方法，其中，所述β-二羰基化合物和亚磺酸钠盐的摩尔比为(4.5～5.5):(5.5～6.5)，β-二羰基化合物与催化剂碘的摩尔比为(9～11):(0.5～1.5)，β-二羰基化合物与氧化剂过氧叔丁醇的摩尔比为(1.5～2.5):(2.5～3.5)，每mmolβ-二羰基砜类化合物使用溶剂乙腈的量为2～4mL。

上述的原料配比优选为：所述β-二羰基化合物和亚磺酸钠盐的摩尔比为5:6，β-二羰基化合物与催化剂碘的摩尔比为10:1，β-二羰基化合物与氧化剂过氧叔丁醇的摩尔比为2:3。

本发明的有益效果：

本发明的优点是使用廉价易得原料，低活性的亚磺酸钠盐，并使用非金属催化剂以及绿色氧化剂促进反应，对环境不会产生污染，化学收率高，反应易操作，非常适合工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：α-苯磺酰基苯甲酰基乙酸乙酯(1)的合成

在100mL反应器中加入1.0g苯甲酰乙酸乙酯，1.0g苯亚磺酸钠，0.13g单质碘，以及20mL乙腈，将该混合液升至65℃,边搅拌边缓慢滴加0.96g过氧叔丁醇溶液，5～10分钟滴加完毕，保持温度不变反应1小时。

经换算，上述反应中，所述苯甲酰乙酸乙酯和苯亚磺酸钠的摩尔比为5:6，苯甲酰乙酸乙酯与催化剂碘的摩尔比为10:1，苯甲酰乙酸乙酯与氧化剂过氧叔丁醇的摩尔比为2:3，溶剂乙腈的用量为4mL/mmol。