[发明专利]硫杂冠醚化合物的制备方法

说明书

本发明提供了硫杂冠醚化合物的制备方法。所述方法包括将烷基二硫醇HS‑A‑SH与乙炔在光催化剂、溶剂存在下，经光照反应生成所述硫杂冠醚化合物；所述A为烷基链，其可以为全碳链或其中的一个或多个碳原子被氧原子取代。该方法无需金属模板剂、无需高度稀释、无需多步反应，通过简单的原料仅需一步即可合成硫杂冠醚；并且发明采用光催化进行，更高效经济，环境友好，收率高于现有技术，原子利用率达到100％。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及硫杂冠醚化合物的制备方法。

背景技术

冠醚是一类含有(-CH₂-O-CH₂-)基元的环状化合物。1967年，Pedersen首次合成和报道冠醚化合物，揭开了冠醚研究的序幕(Pedersen et all.J.Am.Chem.S.1967,89,7017-7036)。冠醚的特殊性质在于其对碱金属及碱土金属阳离子的强配位能力，并且这种配位作用随着醚环空穴尺寸、杂原子的种类以及原子数目的不同而对特定金属离子表现出明显的选择性。作为配位化学、萃取化学相转移催化、离子选择性载体等诸多领域的主题化合物，冠醚成为当今研究的热点。

硫杂冠醚化合物是由硫原子替代常规冠醚中氧原子而得名的一种具有高选择性大环化合物。根据软硬酸碱理论，硫原子的引入可以增强冠醚体系对过渡重金属离子和汞离子、铜离子、铅离子、铬离子等的选择性响应。冠醚环体系中硫原子的数目对其选择性起决定性作用。冠醚环空腔的大小也对冠醚环的选择性以及灵敏度有一定影响。

冠醚化合物通常采用威廉逊合成法制取，多用醇的对甲苯磺酸酯与卤代烷反应制备。为了防止链状聚合物的副反应，一般采用模板合成、高度稀释、分步缩合的合成方法。因此现行主流合成方法有较大的局限，并不是高效的合成方法。对其合成方法进行有效的改进，是有重要价值的。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种硫杂冠醚化合物的制备方法。

本发明上述目的通过如下技术方案予以实现：

硫杂冠醚化合物的制备方法，包括将烷基二硫醇HS-A-SH与乙炔在光催化剂、溶剂存在下，经光照反应生成所述硫杂冠醚化合物；所述A为烷基链，其可以为全碳链或其中的一个或多个碳原子被氧原子取代。本发明中，所述硫杂冠醚化合物为两分子烷基二硫醇与一分子乙炔形成的硫杂冠醚化合物或一分子烷基二硫醇与一分子乙炔形成的硫杂冠醚化合物。

更具体地，本发明的反应中，以两分子烷基二硫醇与一分子乙炔形成的硫杂冠醚化合物为主，反应式如下：

但也有部分为以一分子烷基二硫醇与一分子乙炔形成的硫杂冠醚化合物，反应式如下：

优选地，所述烷基链中碳个数为1～15个。更优选地，所述烷基链中碳个数为2～12个。更优选地，所述烷基链中碳个数为2～10个。

当所述烷基链中有碳原子被氧原子取代时，优选地，氧原子的个数为1～4个。更优选地，氧原子的个数为1～2个。

取代基定义和一般术语。

本发明使用的术语“烷基链”，表示含有1至15个碳原子，饱和的直链、支链或环状的一价烃基基团，在一实施方案中，烷基基团含有1-15个碳原子；在另一实施方案中，烷基基团含有2-12个碳原子；在另一实施方案中，烷基基团含有2-10个碳原子：所述的烷基链中的氢原子可以进一步被一个或多个取代基所取代。所述取代基选自直链或支链C_1～6烷基、氘、卤素、直链或支链C_1～6烷氧基、氰基、氨基、硝基、硅基、羟基、酯基、羰基、羧基、硼酸酯基、C_3～10环烷基、C_3～10杂环基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂芳基。