[发明专利]一种水相中光催化合成二硫化合物的方法

说明书

本发明公开了一种水相中光催化合成二硫化合物的方法，其是将质量百分数比为10—20%的催化剂Bi₄O₅Br₂/Fe₃O₄与硫醇在1—5 mL的水中混合，在空气中室温条件下，采用30W蓝光LED照射1—3小时，反应结束后，用乙酸乙酯溶剂萃取，使用气相色谱内标法检测转化率和选择性，转化率90%以上，选择性90%以上。本发明使用磁性可回收的复合催化剂Bi₄O₅Br₂/Fe₃O₄，以水为溶剂，在室温下进行硫醇偶联氧化制二硫化合物，反应结束后催化剂通过磁性控制即可达到回收利用，水相中室温条件下，苄硫醇可在2小时内转化成二硫化物。

技术领域

本发明涉及化合物的合成，具体涉及一种水相中光催化合成二硫化合物的方法，是一种在水相中进行的光催化硫醇化合物制二硫化合物的方法。

背景技术

偶联反应是有机合成中必不可少的过程，在化学、医学、生物和材料等领域有着广泛的应用。其中，巯基选择性偶联制二硫化合物是一种非常重要和经典的类型。二硫化合物在生物系统中具有防止氧化损伤的作用，在体外蛋白折叠和微管组装中发挥作用，并作为药物传递系统被研究。橡胶和弹性体可以被二硫化合物赋予优异的拉伸强度。最近的一些研究表明，二硫化合物具有杀菌作用，可防止氰化物中毒。此外，二硫化合物由于具有用于合成转化的有价值的有机中间体和对硫醇的保护性能，在化学生产中也得到了广泛的应用。因此，利用现有的便宜的硫醇，以温和、有效、廉价的方法生产二硫代硫化物成为研究热点之一，备受研究者的关注。尽管目前已有许多催化制备二硫化合物的体系，但也都存在一些不太理想的问题：(1)转换和选择性低；(2)使用有毒有机溶剂；(3)催化剂的合成复杂、成本高；(4)能源代价高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种水相中光催化合成二硫化合物的方法，该方法中使用磁性可回收的复合催化剂Bi₄O₅Br₂/Fe₃O₄，以水为溶剂，在室温下进行硫醇偶联氧化制二硫化合物，反应结束后催化剂通过磁性控制即可达到回收利用的目的。

为解决上述技术方案，本发明所采取的技术方案是：一种水相中光催化合成二硫化合物的方法，其合成方法是：

将质量百分数比为10—20%的催化剂Bi₄O₅Br₂/Fe₃O₄与硫醇混合在水中，混合后混合物的浓度在1%—5% 之间；在空气中室温条件下，采用30W蓝光LED照射1—3小时，反应结束后，用乙酸乙酯溶剂萃取，使用气相色谱内标法检测转化率和选择性，转化率90%以上，选择性90%以上。

所述催化剂Bi₄O₅Br₂/Fe₃O₄通过磁铁吸附即可与反应体系分离，经过乙酸乙酯洗涤数次后烘干即可用作下一次的反应，催化剂重复使用3次，转化率和选择性没有明显降低，

其中，R代表各类烃基，S代表硫元素。

所述催化剂Bi₄O₅Br₂/Fe₃O₄采用以下方法合成：