[发明专利]光催化条件下合成砜类化合物的方法

说明书

本发明属于化合物制备技术领域，具体涉及一种光催化条件下合成砜类化合物的方法。以芳肼和亚磺酸盐为原料，在碱和溶剂作用下，经可见光光照，在空气或者氧气条件下反应生成砜类化合物。本发明方法以芳肼作为芳基化试剂，以多酸盐为催化剂或者有机光敏剂为催化剂，在室温条件下经可见光照射，便可实现与亚磺酸盐偶联高效合成砜类化合物。该方法具有较好的底物普适性和相对温和的反应条件，不仅是目前报道从简单底物出发经偶联合成砜类化合物的一种替代，而且还拓宽了多酸盐在光催化领域的新应用。

技术领域

本发明属于化合物制备技术领域，具体涉及一种光催化条件下合成砜类化合物的方法。

背景技术

砜类化合物作为一类重要的有机合成中间体，在化学、医药、农药及材料科学合成中有着广泛的应用。从简单底物出发合成砜类化合物的方法中，以卤代芳烃和苯硼酸作为芳基化试剂与亚磺酸盐偶联是目前最为常用的合成策略之一。

以卤代芳烃作为芳基化试剂的情况如下。1995年，Suzuki等首次报道了芳基卤化物与亚磺酸钠在CuI催化下，得到了砜类化合物(Tetrahedron.Lett.,1995,36,6239-6242)。随后一段时间，以卤代芳烃作为芳基化试剂合成砜类化合物的策略，主要还是以过渡金属催化以及高温加热实现。2019年，Yan等人报道了一种以卤代芳烃和苯亚磺酸盐为底物在紫外光条件下合成砜类化合物的策略(Adv.Synth.Catal.2019,361,956–960.)。该策略避免了过渡金属的引入，但采用的是紫外光，紫外光相较于可见光具有能量高的特点，而且在此条件下大部分底物反应时间还需48小时，个别底物长达64小时。在底物普适性方面，由于吸电子基团能够降低C-X键电子云密度，进而使C-X键键能降低，因此在带有吸电子基团的产物具有较好的收率，但是由于供电子基团的共轭效应使C-X键电子云密度增大进而其键键能较大，其供电子基团产物收率较低，因此该策略在官能团的普适性方面受到一定的限制。因此，现阶段以卤代芳烃为芳基化试剂合成砜类化合物，主要面临着使用过渡金属催化和高温加热的苛刻反应条件以及光催化条件面临着底物普适性受到一定限制的问题。

以苯硼酸作为作为芳基化试剂，需要当量的传统过渡金属催化或者催化量的金属催化剂在高温加热条件下经氧化插入还原消除的机理进行得到砜类化合物，无论是当量的金属催化剂还是高温加热等苛刻方法使用均有可能限制其以后在工业上的应用(Tetrahedron.2007,63,7667–7672.Synthetic Communications.2017,47(4),319–323)。

光催化与过渡金属催化最大的区别在于反应机理的不同，光催化的机理大都是以单电子转移机理进行，而过渡金属催化主要是以双电子转移的机理进行，而以苯硼酸为芳基化试剂合成砜类化合物在光催化条件未见报道。

综上所述，在目前从简单易得的底物直接合成砜类化合物的报道中，仍然存在着反应条件苛刻，底物的普适性受限等问题。而以多酸盐作为光敏剂，现阶段主要集中在C-C键的构建，而在构建C-S键方面的还未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新的光催化条件下合成砜类化合物的方法，该方法以芳肼作为芳基化试剂，以多酸盐为催化剂或者有机光敏剂为催化剂，在室温条件下经可见光照射，便可实现与亚磺酸盐偶联高效合成砜类化合物。该方法具有较好的底物普适性和相对温和的反应条件，不仅是目前报道从简单底物出发经偶联合成砜类化合物的一种替代，而且还拓宽了多酸盐在光催化领域的新应用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

光催化条件下合成砜类化合物的方法，包括以下步骤：

以芳肼和亚磺酸盐为原料，在碱和溶剂作用下，经可见光光照，在空气或者氧气条件下反应生成砜类化合物，

所述芳肼的化学式为或

所述亚磺酸盐的化学式为R₂SO₂Na；