[发明专利]一种含杂原子芳硫醚的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合成含杂原子芳硫醚的方法，具体涉及一种在微波辐射条件下合成杂环芳硫醚的方法。

背景技术

芳硫醚是一类为人们熟知的重要的有机化合物，被广泛应用于医药、农业、染料工业和功能材料领域，特别是含杂原子的芳硫醚作为某些生物活性物质和药物的关键结构片断，对人类的生产生活有着深远的影响，使其成为当今研究领域的热门课题之一。然而，在芳硫醚的合成中，通常会用到复杂的配体或部分反应底物活性不高，从而导致了该类化合物的合成成本较高。目前合成含杂原子的芳硫醚的方法大致可以分为两类，一类是利用铜催化进行苯并五元杂环化合物和硫酚或二苯二硫醚的反应，得到相应的芳硫醚化合物(式1)；另一类是在过渡金属(Cu、Pd等金属化合物)催化下，以卤代芳烃与2-巯基苯并五元杂环化合物发生C-S偶联反应，得到相应的芳基硫醚化合物(式2)。

在这些制备方法中为了提高催化效率使用了高价的配体，同时采用了传统的回流反应条件，反应时间有的长达20小时，副产物多，而且操作复杂，溶剂消耗大，后处理繁杂，不利于工业化生产。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有含杂原子芳硫醚合成中操作繁杂、耗时长、能耗大、副产物多等技术缺陷，提供一种含杂原子的芳硫醚的制备方法。

本发明提供的一种含杂原子芳硫醚的制备方法，反应式如下：

具体包括如下步骤：

1)将2-巯基苯并五元杂环化合物和芳基碘化物溶于有机溶剂中，加入催化剂CuI和碱，制得反应混合液；所述的2-巯基苯并五元杂环化合物、芳基碘化物、催化剂CuI和碱的摩尔比为1:1:0.02～0.15:1.5～3；

2)将步骤1)中得到的反应混合液置于微波炉中，微波辐射反应5～20分钟，辐射功率为110-240W；

3)将微波辐射后的反应混合物恢复至室温，转入分液漏斗，加入与反应混合物等体积的水，充分振荡分出有机层后，水层再用等体积的乙酸乙酯萃取两次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥后旋干溶剂，即得到产物。

所述的2-巯基苯并五元杂环化合物、芳基碘化物、催化剂CuI和碱的摩尔比优选为1:1:0.1:2。

所述的2-巯基苯并五元杂环化合物为2-巯基苯并咪唑、5-甲氧基-2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并恶唑。

所述的芳基碘化物为碘苯、4-甲基碘苯、4-甲氧基碘苯、1,4-二碘苯。

所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的一种，优选DMF；所述的碱为碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、三乙胺，优选氢氧化钾、氢氧化钠。

本发明采用微波辐射的合成方法可以使反应物均匀、迅速的受热，降低了反应的活化能，能够有效地缩短反应时间，节约能源；同时操作简单，溶剂消耗量小，产品收率较高。

附图说明

图1微波反应5min后混合液的液相色谱图

图2加热回流反应12h后混合液的液相色谱图

图3加热回流反应24小时后混合液的液相色谱图

具体实施方式：

实施例1：

在100mL烧瓶中依次加入2-巯基苯并咪唑(2mmol)和1,4-二碘苯(2mmol)，溶于5mL有机溶剂中，随后加入催化剂CuI和碱(2mmol)，制备成反应液。将烧瓶置于微波炉中，微波辐射反应5～20min，辐射功率为110-240W。反应结束后，将反应混合物恢复至室温，转入分液漏斗，加10mL水充分振荡分出有机层后，水层每次用10mL乙酸乙酯萃取两次。合并有机层，用无水硫酸钠干燥后旋干溶剂，即得到相应产物2-(4-碘苯硫基)苯并咪唑。反应条件优化结果见表1。

表1反应条件的优化

由表1得知在2-巯基苯并咪唑与1,4-二碘苯的反应体系中，最佳的反应条件是：催化剂CuI的用量为10mol％，碱为KOH，溶剂为DMF，反应时间为10min。

2-(4-碘苯硫基)苯并咪唑：白色固体，产率为93％，熔点为：236～238℃。¹H NMR(DMSO,300MHz)δ:7.16(m,ArH,2H),7.25-7.28(m,ArH,2H),7.40-7.55(m,ArH,2H),7.74-7.77(m,ArH,2H),12.77(s,NH,1H)。

实施例2：