[发明专利]二芳炔硫醚的一锅合成方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种二芳炔硫醚类化合物的制备方法。

【背景技术】

二芳炔硫醚化合物(ArC≡CSC≡CAr′)含有炔烃和硫醚的基本结构，兼有这两类化合物的基本性质，是一类非常重要的有机合成中间体。这类化合物既可以在炔键部位发生氧化、亲电加成和环加成等反应，也可以通过对含硫部位的功能化使之转化为其它含硫化合物(如将硫醚氧化成亚砜或砜)。值得提到的是，由于二芳炔硫醚的特殊结构，在光照条件下可以成环，可用于噻吩衍生物的合成(Matzger等，Org.Lett.，5(13)：2195-2197，2003)。

有关二芳炔硫醚的合成方法文献报道非常少见。仅有的例子是Dehaen等通过噻二唑在苯乙炔锂作用下的开环反应合成了二(苯乙炔)硫醚(PhC≡CSC≡CPh)(J.Chem.Soc.，Perkin Trans.l，1473-1475，1999)，这也是目前唯一一个已知的二芳炔硫醚类化合物。从他们提出的反应机理来看，若利用不同取代的芳炔锂进行开环反应，应该可以制备出其它的二芳炔硫醚衍生物。但该法的缺点也是显而易见的，体现在：(1)噻二唑结构的底物不易获得；(2)开环反应需要用到昂贵的苯乙炔试剂；(3)合成产率非常低(仅20％)。因此Dehaen的方法没有很好的通用性，未能得到广泛应用。开发一种简洁、方便、具有广泛应用价值的二芳炔硫醚新的合成法有着非常重要的理论和实际意义。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种新颖、通用性好、易于衍生、产率较高且操作简便的二芳炔硫醚的一锅合成方法。

本发明的技术方案是：

本发明提出了基于二(芳甲酰甲基)硫醚底物2的二芳炔硫醚类化合物1的一锅合成法。本发明方法是在氮气保护条件下，依次将六甲基二硅基氨基锂(LiHMDS)、氯磷酸二乙酯[ClP(O)(OEt)₂]和LiHMDS加入到底物2的无水溶液中反应完成的：在加入LiHMDS反应时的温度控制在-40～-78℃；加入ClP(O)(OEt)₂后，体系升温至10～30℃下反应，通过本发明即可获得各种不同取代的二芳炔硫醚类化合物。

本发明的方法可以用反应式表示如下：

上式中Ar为不同取代的芳基，芳基的碳原子数目为6～15。

本发明优选通式1或通式2中Ar为苯基，4-甲氧基苯基，2，5-二甲氧基苯基，4-甲基苯基，4-碘苯基，4-氯苯基，2-萘基，或6-甲氧基-2-萘基。

本发明的一个重要及关键性创新在于，提供了一种二(芳甲酰甲基)硫醚底物2，其羰基的α-氢很活泼，在碱作用下容易失去，形成碳负离子，与烯醇负离子形成互变异构的结构，为后续的合成反应提供有利反应基础。

本发明的一锅反应分三个阶段进行，涉及的反应机理为：i)首先LiHMDS与底物2作用形成烯醇负离子；ii)然后ClP(O)(OEt)₂与烯醇负离子反应形成含有两个良好离去基的中间体3；iii)最后在LiHMDS作用下消除两分子磷酸二乙酯[HOP(O)(OEt)₂]形成二芳炔硫醚1。为了使反应进行完全，ClP(O)(OEt)₂一般过量。

本发明中所使用的底物2可以按以下方法制得：首先通过芳基乙酮与溴化铜反应得到α-溴代芳基乙酮，然后将α-溴代芳基乙酮与硫化钠进行亲核取代反应制得底物2。

α-溴代芳基乙酮中的芳基为不同取代的芳基，芳基的碳原子数目为6～15。

本发明的发明人还提供了以下优选的技术参数及实施方式：

反应在氮气保护条件下进行，所用溶剂采用经过金属钠/二苯甲酮回流干燥处理的THF或乙醚。

反应的第一阶段和第三阶段(即在加入LiHMDS反应时)温度需控制在-78℃下进行。另外，反应时间分别优选为10～30分钟(第一阶段)和1～3小时(第三阶段)。

为了保证中间体化合物3的有效形成，第二阶段的反应需在室温下进行。具体做法是，在-78℃下将ClP(O)(OEt)₂滴加到反应体系后，自然升至室温反应10～30分钟；

(4)底物和不同阶段的试剂的摩尔比控制在2∶LiHMDS(第一阶段)∶ClP(O)(OEt)₂(第二阶段)∶LiHMDS(第三阶段)＝1∶1.8～2.2∶2.0～2.4∶2.0～5.0为宜。

本发明的方法具体制备步骤为：