一种硫酯类化合物的合成方法

本发明涉及有机合成,具体涉及一种硫酯类化合物的合成方法。
背景技术:
1、硫酯在医药、农用化学品及生物活性分子的研究中占据重要地位,究其原因在于硫酯片段不仅在生物过程中发挥着关键作用,同时还是诸多天然产物以及有机硫化学领域的重要组成部分,例如乙酰辅酶a、糠酸氟替卡松、丙酸氟替卡松等药理作用部分均含有硫酯基团。
2、目前,硫酯类化合物的合成方法主要有以下几种:
3、(1)醛与硫醇或硫酚的s-酰化反应,合成硫酯类化合物,反应式如下:
4、
5、然而,此方法使用的硫醇或硫酚具有强烈难闻的刺激性气味并且有毒,tbhp易燃具有危险性,tfoh具有强腐蚀性,它们在实验室使用及后处理和储存、运输等方面均受到严格限制,不利于工业化的大规模生产;
6、(2)过渡金属钯催化的羰基化反应,合成硫酯类化合物,反应式如下:
7、
8、
9、然而,这一方法需要使用贵金属催化剂pd,同时co具有高挥发性和剧毒性等缺点,在储存、运输和实验室使用及后处理等方面均受到严格限制,使得该方法的应用受到限制;
10、(3)过渡金属催化的偶联反应生成硫酯类化合物,反应式如下:
11、
12、然而,这一方法的需要使用贵金属催化剂ir或者ni,且官能团的耐受性较差,对一些敏感官能团难以适用。
13、因此亟需提供一种方案改善上述问题。
技术实现思路
1、本发明旨在提供一种硫酯类化合物的合成方法,所述方法能够高效合成硫酯类化合物,同时反应原料廉价易得,能够有效降低合成成本,并且对官能团具有较好的容忍性和耐受性,不需要使用贵金属催化剂,有利于大规模的工业化生产。
2、本发明提供一种硫酯类化合物的合成方法,在溶剂环境、非氧化气氛中,在复合催化剂、碱和配体作用下,硫代羧酸酯类化合物ⅰ反应生成硫酯类化合物ⅱ;
3、
4、其中,x为c、n、o或s,n为0或1,m为0、1、2或3,r1包括氢、甲氧基、烷基、氨基和硫甲基中任意一种,r2为c1-c3的烷基;
5、其中,所述复合催化剂包括钴基催化剂和铝基催化剂。
6、本发明提供的合成方法,避免了传统方法中使用恶臭、易燃和有毒的硫醇或硫酚与co气体结合产生的致命毒性,同时合成步骤简单,操作容易,且硫代羧酸酯类化合物廉价易得,能够显著降低合成成本,绿色环保,易于大规模工业化生产。
7、可选地,硫代羧酸脂类化合物、复合催化剂、碱和配体的添加顺序可以依据实际情况进行调整,具体地,在实验室中进行小规模反应试生产时,可以将原料、复合催化剂、碱和配体同时加入至反应容器中。大规模的工业化生产时,具体的反应参数由本领域技术人员通过常规试验来进行确定。
8、可选地,所述溶剂环境中包括n,n-二甲基甲酰胺。
9、可选地,所述非氧化气氛包括氮气气氛和惰性气氛中至少一种,优选为氮气气氛。
10、可选地,所述钴催化剂包括co单质、co2o3和co2(co)8中至少一种。
11、可选地,所述钴催化剂中的钴元素与所述硫代羧酸脂类化合物的摩尔比为(0.05-0.15):1,优选为0.1:1。
12、可选地,所述铝催化剂包括al2o3、al(otf)3和al(acac)3中至少一种。
13、可选地,所述铝催化剂中的铝元素与所述硫代羧酸脂类化合物的摩尔比为(0.1-0.3):1,优选为0.2:1。
14、可选地,所述碱包括无机盐,所述无机盐包括cs2co3、k3po4和kotbu中任意一种。
15、可选地,所述碱与所述硫代羧酸脂类化合物的摩尔比为(1-3):1,优选为1:1。
16、可选地,所述配体为卡宾类化合物,所述卡宾类化合物包括imes·hcl和sipr·hcl中任意一种。
17、可选地,所述配体与所述硫代羧酸脂类化合物的摩尔比为(0.05-0.15):1,优选为0.1:1。
18、可选地,所述合成方法包括以下步骤:
19、溶剂环境中,将复合催化剂、碱、配体和硫代羧酸酯类化合物混合;
20、非氧化气氛中,110℃-140℃下反应20 h-24 h,分离纯化得硫酯类化合物。
21、可选地,反应温度优选为120℃,反应时间优选为20 h,如此可以获得最佳的反应产率和反应效率,能够平衡反应产率及效率、以及生产成本。
技术特征:
1.一种硫酯类化合物的合成方法,其特征在于,在溶剂环境、非氧化气氛中,在复合催化剂、碱和配体作用下,硫代羧酸酯类化合物ⅰ反应生成硫酯类化合物ⅱ;
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述溶剂环境中包括n,n-二甲基甲酰胺。
3.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述非氧化气氛包括氮气气氛和惰性气氛中至少一种。
4.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述钴催化剂包括co单质、co2o3和co2(co)8中至少一种;所述铝催化剂包括al2o3、al(otf)3和al(acac)3中至少一种。
5.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述碱包括无机盐,所述无机盐包括cs2co3、k3po4和kotbu中任意一种。
6.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述配体包括卡宾类化合物,所述卡宾类化合物包括imes·hcl和sipr·hcl中任意一种。
7.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述钴催化剂中的钴元素与所述硫代羧酸脂类化合物的摩尔比为(0.05-0.15):1;所述铝催化剂中的铝元素与所述硫代羧酸脂类化合物的摩尔比为(0.1-0.3):1;所述碱与所述硫代羧酸脂类化合物的摩尔比为(1-3):1;所述配体与所述硫代羧酸脂类化合物的摩尔比为(0.05-0.15):1。
8.根据权利要求1至7任一项所述的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
技术总结
本发明提供一种硫酯类化合物的合成方法,涉及有机合成技术领域。所述合成方法包括在溶剂环境、非氧化气氛中,在复合催化剂、碱和配体作用下,硫代羧酸酯类化合物反应生成硫酯类化合物。该合成方法的反应原料廉价易得,安全环保,同时对各种取代基和官能团具有较好的容忍性和耐受性,不需要使用贵金属催化剂,有利于大规模的工业化生产,为硫酯类化合物提供了一种高效便捷、绿色环保且成本低廉的合成路径。
技术研发人员:付拯江,蔡琥,熊呈,陈飞武
受保护的技术使用者:南昌大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/28
技术研发人员:付拯江,蔡琥,熊呈,陈飞武
技术所有人:南昌大学
备 注:该技术已申请专利,仅供学习研究,如用于商业用途,请联系技术所有人。
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