[发明专利]一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法

摘要

本发明涉及一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，属于有机合成、农药及医药化工合成技术领域。该方法是在高压釜中加入炔丙基衍生物和溶剂，再加入有机催化剂，通入羰基硫气体，在25～60摄氏度条件下搅拌1～24小时，反应结束后冷却至室温，缓慢释放未反应的羰基硫气体，抽干溶剂得粗产品，经纯化得到4‑亚烷基环硫代碳酸酯，5‑亚烷基‑1,3‑噻唑烷‑2‑酮及5‑亚烷基‑1,3‑噻唑烷‑2,4‑二酮类化合物。本发明使用羰基硫代替传统硫源，该反应具有清洁，反应条件温和，高官能团耐受性，高转化率和立体选择性特点，在有机合成、农药及医药中具有广泛用途。 1

主权项

1.一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，其特征在于，步骤如下：在高压釜中加入炔丙基衍生物和溶剂，再加入有机催化剂；通入羰基硫气体，在25～60摄氏度条件下搅拌1～24小时；反应结束后冷却至室温，缓慢释放未反应的羰基硫气体；抽干溶剂得粗产品，纯化得到4‑亚烷基环硫代碳酸酯(I)，5‑亚烷基‑1,3‑噻唑烷‑2‑酮(II)及5‑亚烷基‑1,3‑噻唑烷‑2,4‑二酮(III)类化合物；

反应如下式所示：

其中：R¹,R⁴和R⁷是苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对苄氧苯基、对叔丁基苯基、2‑萘基、2‑呋喃基、2‑噻吩基、甲基、乙基、正丁基、环丙烷基或叔丁基，R¹,R⁴和R⁷相同或不同；

R²,R³,R⁵和R⁶是氢、甲基、乙基、丙基、苯基、环戊基或环己基，R²,R³,R⁵和R⁶相同或不同；

NHR⁴和NR⁴中的R⁴，NHR⁸和NR⁸中的R⁸是氢、异丙基、正丁基、苄基、环丙基、环己基、对甲氧基苄基或二苯基甲基，R⁴和R⁸相同或不同。

2.根据权利要求1所述的一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，其特征在于，所述的炔丙基衍生物为炔丙醇、炔丙胺或炔丙酰胺中的一种或两种以上混合。

3.根据权利要求1或2所述的一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，其特征在于，所述的溶剂为二氯甲烷、四氢呋喃、甲苯、N,N‑二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、1,4‑二氧六环或乙腈中的一种或两种以上混合。

4.根据权利要求1或2所述的一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，其特征在于，所述的有机催化剂为氮杂环卡宾、氮杂环卡宾羰基硫加合物、氮杂环烯烃或氮杂环烯烃羰基硫加合物中的一种或两种以上混合，结构如下：

氮杂环卡宾及羰基硫加合物

氮杂极性烯烃及羰基硫加合物：

其中，R⁹和R¹⁰是甲基、异丙基、叔丁基、苯基、2,4,6‑三甲基苯基或2,6‑二异丙基苯基，R⁹和R¹⁰相同或不同；

R¹¹和R¹²是氢、甲基、乙基或异丙基，R¹¹和R¹²相同或不同；

R¹³是甲基、乙基、异丙基、正丁基或苄基；

n＝1或2。

5.根据权利要求3所述的一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，其特征在于，所述的有机催化剂为氮杂环卡宾、氮杂环卡宾羰基硫加合物、氮杂环烯烃或氮杂环烯烃羰基硫加合物中的一种或两种以上混合，结构如下：

氮杂环卡宾及羰基硫加合物

氮杂极性烯烃及羰基硫加合物：

其中，R⁹和R¹⁰是甲基、异丙基、叔丁基、苯基、2,4,6‑三甲基苯基或2,6‑二异丙基苯基，R⁹和R¹⁰相同或不同；

R¹¹和R¹²是氢、甲基、乙基或异丙基，R¹¹和R¹²相同或不同；

R¹³是甲基、乙基、异丙基、正丁基或苄基；

n＝1或2。

6.根据权利要求1、2或5所述的一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，其特征在于，所述的有机催化剂与炔丙基衍生物的摩尔比为1:1000～1:100；所述的羰基硫的反应压力为0.1～2.0MPa；所述的高压釜采用间歇式高压反应釜或连续式高压反应釜。

7.根据权利要求3所述的一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，其特征在于，所述的有机催化剂与炔丙基衍生物的摩尔比为1:1000～1:100；所述的羰基硫的反应压力为0.1～2.0MPa；所述的高压釜采用间歇式高压反应釜或连续式高压反应釜。

8.根据权利要求4所述的一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，其特征在于，所述的有机催化剂与炔丙基衍生物的摩尔比为1:1000～1:100；所述的羰基硫的反应压力为0.1～2.0MPa；所述的高压釜采用间歇式高压反应釜或连续式高压反应釜。

9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，其特征在于，所述的纯化采用柱层析纯化，柱层析洗脱液为二氯甲烷和甲醇的混合溶剂，二氯甲烷和甲醇的体积比为10～100:1。

10.根据权利要求6所述的一种有机催化剂催化羰基硫转化合成五元硫杂环化合物的方法，其特征在于，所述的纯化采用柱层析纯化，柱层析洗脱液为二氯甲烷和甲醇的混合溶剂，二氯甲烷和甲醇的体积比为10～100:1。