[发明专利]一种高效催化制备2-硫代羰基-2H-噻喃衍生物的方法

说明书

本发明公开了一种高效催化制备2‑硫代羰基‑2H‑噻喃衍生物的方法，属于有机合成技术领域。本发明的一种高效催化制备2‑硫代羰基‑2H‑噻喃衍生物的方法，该方法是以酮、丙二腈和二硫化碳为反应原料，在碱性功能化离子液体催化剂的催化作用下来催化制备2‑硫代羰基‑2H‑噻喃衍生物的，所述碱性功能化离子液体催化剂的摩尔量为所用酮摩尔量的5～9％，反应原料酮、丙二腈和二硫化碳的摩尔比为1：1～1.1：1。采用本发明的制备工艺，可以有效提高所得2‑硫代羰基‑2H‑噻喃衍生物的产率，催化剂的催化效率及活性较高，其使用量少，且该制备工艺操作及产物提纯简单。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种高效催化制备2-硫代羰基-2H-噻喃衍生物的方法。

背景技术

含硫杂环化合物是杂环化合物的最重要组成部分，它们大多具有杀虫、除草、抗菌、抗病毒等生物活性，而且毒性低，水溶性好，内吸收性高，易排出体外，常被用作医药、农药、染料以及一些精细化工品的主要结构单元，现在许多含硫杂环化合物已被开发成高效医药、农药、染料等重要的化工产品。

其中，噻喃是非常重要的有生物活性的含硫化合物，例如苯并噻喃化合物广泛用于抗真菌药、抗增生药和抗癌药。另外，一些螺噻喃也是有机光致变色的主要母体组成部分。由于含硫杂环的噻喃衍生物的重要生物活性，引起了学者对该类杂环化合物的研究兴趣，一些具有噻喃结构的衍生物逐渐被制备出来。其中，2-硫代羰基-2H-噻喃衍生物作为一种非常重要的噻喃类化合物，目前现有技术中通常需要通过两步反应制备得到：第一步是芳香醛与丙二腈在碱或酸催化下发生Knoevenagel缩合反应生成芳亚乙基丙二腈；第二步是芳亚乙基丙二腈与二硫化碳在碱催化下发生反应制备2-硫代羰基-2H-噻喃衍生物。

但是上述现有制备方法通常存在反应条件比较苛刻、产率低、反应时间长、环境污染严重等缺点，因此，开发一种无毒无害、高效、简单制备噻喃衍生物的方法成为许多有机合成工作者普遍关注的问题。离子液体具有在室温下为液态、粘度低、热稳定性高等特点，在合成工业、绿色合成、药物合成、有机材料或杂环化合物合成方面具有很广泛的应用前景，因此在有机合成反应中成为研究的热点之一。在离子液体中进行的化学反应不仅可以提高反应产率，而且便于混合物的处理和回收离子液体。

基于此，A.A.Esmaeili等人以离子液体[Bmim]Br为反应溶剂，乙醇钠作为催化剂，在室温下可以有效地催化醛、丙二腈和二硫化碳制备出一系列的2-硫代羰基-2H-噻喃衍生物(Ionic liquid promoted efficient three-component synthesis of 2-thioxo-2H-thiopyrans[J]，Phosphorus，Sulfur，and Silicon and the Related Elements，2011，186：2267～2273)。但该方法离子液体主要是作为绿色溶剂使用，其在反应中的使用量较大。同时，强碱乙醇钠的使用也带来了一定的危险性，且在一定程度上造成了环境污染。此外，上述制备方法中产品的提纯过程比较复杂，先后需要经过水洗、乙酸乙酯萃取、冷乙腈洗涤等操作。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有2-硫代羰基-2H-噻喃衍生物制备工艺存在的不足，而提供了一种高效催化制备2-硫代羰基-2H-噻喃衍生物的方法。采用本发明的制备工艺，可以有效提高所得2-硫代羰基-2H-噻喃衍生物的产率，催化剂的催化效率及活性较高，其使用量少，且该制备工艺操作及产物提纯简单。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种高效催化制备2-硫代羰基-2H-噻喃衍生物的方法，该方法是以酮、丙二腈和二硫化碳为反应原料，在碱性功能化离子液体催化剂的催化作用下来催化制备2-硫代羰基-2H-噻喃衍生物的，所述碱性功能化离子液体催化剂的结构式如下：