一种甲基苯基亚砜的合成方法

摘要

本发明公开了一种甲基苯基亚砜的合成方法。以甲基苯基硫醚衍生物为原料，在氮气氛围下，以乙腈作为溶剂，使用SelectFluorTM为氧化试剂，在室温下反应10‑20min后，加入三乙胺继续催化10‑20min，反应结束后，反应液经分离纯化得到甲基亚砜化合物。本发明的合成方法工艺条件温和，操作简单，反应时间极短，转化率产率稳定，底物范围宽广，采用SelectFluorTM为氧化试剂，无需金属催化剂，是一种高效的合成甲基亚砜化合物的方法。

权利要求

1.一种甲基亚砜化合物的合成方法，其特征在于，以甲基苯基硫醚衍生物(I)为原料在氮气氛围下，以乙腈为溶剂，SelectFluorTM为氧化试剂，在室温下反应10-

20min后，加入三乙胺再反应10-20min，反应结束后，反应液经分离纯化得到甲基亚砜化合物(II)；

其中，(I)和(II)中，R选自氢、甲基或卤素。

2.根据权利要求1所述的一种甲基亚砜化合物的合成方法，其特征在于，所述的SelectFluorTM的摩尔量是甲基苯基硫醚衍生物摩尔量的1.2～1.3倍。

3.根据权利要求1所述的一种甲基亚砜化合物的合成方法，其特征在于，所述的三乙胺得摩尔量是苯基甲基硫醚衍生物摩尔量的1.2～1.3倍。

4.根据权利要求1所述的一种甲基亚砜化合物的合成方法，其特征在于，所述的乙腈的摩尔量是苯基甲基硫醚衍生物摩尔量的83～85倍。

5.根据权利要求1所述的一种甲基亚砜化合物的合成方法，其特征在于，反应中加入三TM乙胺应在氮气氛围下及乙腈溶剂中，且苯基甲基硫醚衍生物与SelectFluor 反应10min后再加入，并继续搅拌10min。

6.根据权利要求1所述的一种甲基亚砜化合物的合成方法，其特征在于，反应结束后，所述的反应液经分离纯化的方法为：在反应液中加入水、二氯甲烷萃取，用Na2CO3溶液干燥，过滤，得到甲基亚砜化合物。

说明书

一种甲基苯基亚砜的合成方法

技术领域

[0001] 本发明属于有机合成技术领域，涉及一种甲基亚砜化合物的合成方法，更具体地，涉及一种由苯基甲基硫醚衍生物为原料合成甲基亚砜化合物的方法。

背景技术

[0002] 亚砜不仅是有机合成实验中常用的溶剂及萃取剂，还广泛应用于各种药物合成中，是重要的医药、农药以及昂贵材料的中间体。选用何种催化剂能够将硫醚高效地氧化为亚砜一直是合成领域的热点，目前常用的催化剂主要有过氧化氢，金属化合物以及卤素化合物。

[0003] 文献1.(Zhou,Wenjie et al.Preparation and application of heterogeneous glutamic acid catalyst for aqueous oxidation of sulfide.Faming Zhuanli Shenqing,105498836,20Apr 2016)报道了一种以乙醇为溶剂，双氧水作氧化剂的制备甲基亚砜化合物的方法，虽然该法最快只需4h，且产率高达90％以上，但需要前期准备DSA@MNPs(一种酸官能化的磁性纳米粒子)，过程繁琐耗时，不适合反应步骤多、大批量生产或短时高效的科研需求；

[0004] 文献2(Carmen M R,Jesus M O,Jose M P.Simple and efficient oxidation of sulfides to sulfone using catalytic ruthenium tetroxide[J].Tetrahedron,1992,48(17):3571.)使用这种强氧化剂，在乙腈和四氯化碳溶剂中制备一系列亚砜化合物，然而四氧化钌性质很不稳定，加热到100℃以上就会爆炸；

[0005] 文献3(Wang,Fang et al.Selective oxidation of sulfides to sulfoxides using hydrogen peroxide over Au/CTN-silica catalyst.Catalysis Communications,72,142146；2015)报道了一种新型的纳米金属催化法，使用金/聚氨基葡萄糖-纳米二氧化硅核壳材料作为催化剂，尽管此法对环境危害较小，但纳米金以及该核壳材料的制备条件苛刻，增加额外的成本而效率很低；

[0006] 文献4(Hajjami,Maryam and Kolivand,Somaye.New metal  complexes supported on Fe3O4magnetic nanoparticles as recoverable catalysts for selective oxidation of sulfides to sulfoxides[J].Applied Organometallic Chemistry,30(5),282-288；2016)使用铬或铜与磁性Fe3O4纳米粒复合制得的金属复合材料作为催化剂，尽管该材料具有循环再生性，但过渡金属毒性大，进入人体后的轻微残留都会产生很大伤害；

[0007] 文献5(Yoshiaki K,George R,PettitM T.Synthesis ofalkyl-substituted thiirene dioxides[J].J Org Chem,1974,39:2320)报道了一种用NaOBr次溴酸钠将硫醚氧化成亚砜的方法，但该过程副反应很多，产率较低，不适合用来制备亚砜化合物。

[0008] 以上方法涵盖了甲基亚砜化合物的合成方法及最新研究。以过氧化氢制备甲基亚砜化合物污染较小，符合“绿色化学”的理念，但需要提前准备辅助催化剂，比如DSA@MNPs，增加额外的成本且效率不高，使用氧化性强的金属化合物以及卤素化合物尽管直接、高效，然而其存在的潜在毒性和危险性限制了它们的广泛应用。因此，寻求一种高效、便捷、安全的合成甲基亚砜化合物的方法具有重要的现实意义。

发明内容

[0009] 本发明的目的在于提供一种工艺简单合理、成本低廉、高效安全的甲基亚砜化合物的合成方法，采用SelectFluorTM氧化法，在乙腈溶剂中及三乙胺的协助下，以SelectFluorTM为氧化试剂，苯甲基硫醚衍生物为原料合成甲基亚砜化合物。

[0010] 实现本发明目的的技术方案如下：

[0011] 一种甲基亚砜化合物的合成方法，以式(I)所示的苯基甲基硫醚衍生物为原料，在氮气氛围下，以乙腈为溶剂，以SelectFluorTM(F-TEDA-BFI)为氧化试剂，在室温下反应10min后，加入三乙胺(TEA)再反应10min，反应结束后，反应液经分离纯化得到如式(II)所示的甲基亚砜化合物。

[0012]

[0013] 其中，式(I)和式(II)中，R选自氢、甲基或卤素。

[0014] 本发明的一种甲基亚砜化合物的合成方法，反应式为：

[0015]

[0016] 优选地，SelectFluorTM(F-TEDA-BFI)的摩尔量是甲基苯基硫醚衍生物摩尔量的1.2～1.3倍

[0017] 优选地，三乙胺的摩尔量是苯基甲基硫醚衍生物摩尔量的1.2～1.3倍[0018] 优选地，乙腈的摩尔量是苯基甲基硫醚衍生物摩尔量的83～85倍[0019] 优选地，三乙胺应在氮气氛围下及乙腈中的苯基甲基硫醚衍生物与SelectFluorTM室温下搅拌反应10min后再加入，并且在室温下继续搅拌反应10min。

[0020] 反应结束后，反应液经分离纯化的方法为：在反应液中加入水，以及二氯甲烷萃取，用Na2CO3溶液干燥，过滤，得到甲基亚砜化合物。

[0021] 与现有技术相比，本发明的显著效果如下：

[0022] (1)工艺条件简单合理，反应速度十分迅速(仅20min)且转化率良好，尤其适合无需提纯即可直接进行下步操作的多步反应实验；

[0023] (2)使用相对廉价、易得且安全的SelectFluorTM为氧化试剂；

[0024] (3)使用三乙胺作为催化剂，无需过渡金属，大大降低了由过渡金属在药物中的残留对人体带来的危害；

[0025] (4)以硫醚为骨架，原料常见，可以拓展多种底物，为设计药物合成路线提供一种方法。

附图说明

[0026] 图1是实施例1制得甲基苯基亚砜的氢核磁谱图。

[0027] 图2是实施例1制得甲基苯基亚砜的碳核磁谱图。

[0028] 图3是实施例1制得甲基苯基亚砜的气质联用谱图。

具体实施方式

[0029] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。

[0030] 实施例1

[0031] 在25ml无水无氧瓶中加入(10ml)乙腈，885mg(2.50mmol)F-TEDA-BFI溶液，在充满氮气氛围下，逐滴加入预先溶解在1.0ml乙腈的苯基甲基硫醚(2.0mmol)，然后在室温下搅拌10min，接着再加入347uL(2.5mmol)三乙胺，继续搅拌10min。反应结束后，将反应液倒入水中，加入15ml二氯甲烷进行萃取，然后用Na2CO3溶液干燥，过滤得到甲基苯基亚砜，产率54％

[0032] NMR 1H(CDCl3,300MHz):δ2.72(s,3H),7.49-7.55(3H),7.63-7.66(2H)[0033] NMR 13C(CDCl3,100MHz):δ145.4(Cq),130.8(CH),129.2(CH),123.3(CH),43.7(CH3)

[0034] GCMS(EI)Calcd.for C7H8OS 140.20,found 140.04。

[0035] 实施例2

[0036] 在25ml无水无氧瓶中加入(12ml)乙腈，885mg(2.50mmol)F-TEDA-BFI溶液，在充满氮气氛围下，逐滴加入预先溶解在1.1ml乙腈的甲基对甲苯硫醚(2.0mmol)，然后在室温下搅拌10min，接着再加入347uL(2.5mmol)三乙胺，继续搅拌10min。反应结束后，将反应液倒入水中，加入15ml二氯甲烷进行萃取，然后用Na2CO3溶液干燥，过滤得到甲基对甲苯亚砜，产率61％。

[0037] NMR 1H(CDCl3,400MHz):δ2.41(s,3H),2.70(s,3H),7.32(d,J＝8.1Hz,2H),7.53(d,J＝8.1Hz,2H)

[0038] NMR 13C(CDCl3,100MHz):δ142.3(Cq),141.5(Cq),130.0(CH),123.5(CH),43.8(CH3),21.3(CH3)

[0039] GCMS(EI)Calcd.for C8H10OS 154.23,found 154.05。

[0040] 实施例3

[0041] 在25ml无水无氧瓶中加入(10ml)乙腈，886mg(2.50mmol)F-TEDA-BFI溶液，在充满氮气氛围下，逐滴加入预先溶解在1.0ml乙腈的4-氯苯基甲基硫醚(即对氯茴香硫醚)(2.0mmol)，然后在室温下搅拌10min，接着再加入350uL(2.5mmol)三乙胺，继续搅拌10min。反应结束后，将反应液倒入水中，加入15ml二氯甲烷进行萃取，然后用Na2CO3溶液干燥，过滤得到对氯苯基甲基亚砜，产率68％。

[0042] 1HNMR(500MHz,CDCl3)δ(ppm):7.63-7.60(m,2H),7.55-7.52(m,2H),2.74(s,3H)；

[0043] 13C NMR(126MHz,CDCl3)δ(ppm):144.2,137.3,131.1,129.7,128.9,125.0,44.0.[0044] GCMS(EI)Calcd.for C7H7ClOS 174.64，found 173.99。