一種硫代氧雜環(huán)烷烴化合物及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硫代氧雜環(huán)烷烴化合物及其合成方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，全球化的能耗問(wèn)題和環(huán)境污染日趨嚴(yán)重，在化學(xué)研究 中，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展已成為重要主題。如何發(fā)展環(huán)境友好的綠色合成新方法，實(shí)現(xiàn)資源的高 效利用，是有機(jī)化學(xué)進(jìn)展的主要方向之一。
[0003] 氧雜環(huán)烷烴化合物是一類具有生物活性和藥物的化合物，在生物化工、醫(yī)藥、材 料、日化等許多方面都具有較廣泛的應(yīng)用，尤其在藥物類如抗微生物和抗腫瘤細(xì)胞方面具 有顯著的藥理活性（陳勇，李祥，陳建偉，等.雙四氫呋喃類番茄內(nèi)酯體內(nèi)抗腫瘤作用[J]. 中草藥，2012,1 (43) : 139-142.)。常見(jiàn)的含有氧的脂肪雜環(huán)包括四氫呋喃、四氫吡喃等，這 些雜環(huán)結(jié)構(gòu)廣泛存在與天然產(chǎn)物和藥物中（邱剛.不對(duì)稱Micheal加成反應(yīng)合成多取代四 氫呋喃環(huán)及其在藥物研發(fā)中的應(yīng)用[D].蘇州大學(xué)，2014.)。例如，抗癌藥物吉西他濱含有 多取代的手性四氫呋喃；抗癲癇藥物托吡酯含有一個(gè)多取代的手性四氫吡喃；抗真菌藥物 泊沙康唑含有2, 4-取代的四氫呋喃環(huán)；而2013年美國(guó)批準(zhǔn)的最新藥物索菲布韋，也是一個(gè) 多手性中心的四氫呋喃化合物，該藥物可用于治療慢性肝炎病毒（HCV)感染。
[0004] 近年來(lái)，利用過(guò)渡金屬或無(wú)金屬催化構(gòu)建硫代氧雜環(huán)烷烴的強(qiáng)有力手段，這 些方法也相繼被報(bào)道，其中主要有⑴銅催化（1?〇1^21111，5七6口11611]^1311(311￥31(1.工八1]1. Chem.Soc. ,2015, 137, 8069) ; (2)喊催化（Robert J. Palmer, Charles J.M. Stirling. J.Am.Chem. Soc. , 1980, 102,7888 ；Scott E.Denmark,David J.P.Kornfilt, Thomas Vog 1 er? J. Am. Chem. Soc.，2011，133，15308 ;Gerard J. 0' Mai ley.，Michael P. Cava. Tetrahedron Letters. 1985,26(50)，6159 ;Sudersan M. Tuladhar, Alex G. Fallis. Can. J. Chem. 1987, 65, 1833.)。而利用烯醇和取代或未取代的苯亞磺酸鈉為原料，在銅鹽的作用 下，發(fā)生自由基加成反應(yīng)反應(yīng)一步合成硫代氧雜環(huán)烷烴的方法目前還沒(méi)有被報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決以上現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種硫代 氧雜環(huán)烷烴化合物的合成方法。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過(guò)上述方法合成得到的硫代氧雜環(huán)烷烴化合 物。
[0007] 本發(fā)明目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0008] -種硫代氧雜環(huán)烷烴化合物的合成方法，包括以下步驟：
[0009] 在反應(yīng)器中，加入烯醇、取代或未取代的苯亞磺酸鈉及溶劑，加入銅鹽為催化劑， 50~150°C攪拌反應(yīng)3~48小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至室溫，減壓蒸除溶劑得粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物 經(jīng)柱層析提純得到硫代氧雜環(huán)烷烴化合物。
[0010] 所述取代或未取代的苯亞磺酸鈉的結(jié)構(gòu)式如下式所示：
[0011]
[0012] 其中，R1為 H、F、Cl、Br、CH3、CF3、C5H6或 0CH3。
[0013] 優(yōu)選地，所述取代或未取代的苯亞磺酸鈉為苯基亞磺酸鈉，2-甲苯亞磺酸鈉， 4-甲苯亞磺酸鈉，2-氟苯亞磺酸鈉，4-氟苯亞磺酸鈉，2-氯苯亞磺酸鈉，4-氯苯亞磺酸鈉， 4-溴苯亞磺酸鈉，4-三氟甲基苯亞磺酸鈉，0 -萘亞磺酸鈉，4-甲氧基苯亞磺酸鈉。
[0014] 優(yōu)選地，所述的烯醇為3- 丁烯-1-醇、4-戊烯-1-醇、5-己烯-1-醇或6-庚 烯-1-醇，烯醇與取代或未取代的苯亞磺酸鈉的摩爾比為（〇. 5~5) : 1。
[0015] 優(yōu)選地，所述的銅鹽為碘化亞銅、溴化亞銅、氯化亞銅、溴化銅、氯化銅、硫酸銅、醋 酸銅、三氟甲磺酸銅或硝酸銅；銅鹽的加入量與烯醇的摩爾比為（〇. 05~1): 1。
[0016] 優(yōu)選地，所述的溶劑為乙腈、四氫呋喃、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺和1，4-二氧六環(huán) 中的一種或兩種以上的混合。
[0017] 優(yōu)選地，所述稀醇與溶劑的摩爾體積比為0. 5: (1~5) (mmol/mL)。
[0018] 優(yōu)選地，所述的柱層析是指以石油醚和乙酸乙酯的體積比為（1~50) : 1的混合溶 劑為洗脫液的柱層析。
[0019] 上述合成方法所涉及的反應(yīng)如下式所示：
[0020]
1 VH
[0021] 其中，#包括11、卩、(：1、8廠〇13、〇卩3、(：511 6或0〇13;11=1、2、3或4。
[0022] -種硫代氧雜環(huán)烷烴化合物，通過(guò)以上方法制備得到。
[0023] 所述硫代氧雜環(huán)烷烴化合物具有下式所示的結(jié)構(gòu)通式：
[0024]
[0025] 其中1^為11、卩、(：1、8廠〇13、〇卩3、(：5116或0〇1 3;11=1、2、3或4。
[0026] 本發(fā)明的合成方法及所得到的產(chǎn)物具有如下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：
[0027] (1)本發(fā)明硫代氧雜環(huán)烷烴化合物的合成方法操作安全簡(jiǎn)單，原料低毒、價(jià)格低 廉、容易得到，且對(duì)環(huán)境友好，具有良好經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益；
[0028] (2)本發(fā)明硫代氧雜環(huán)烷烴化合物的合成方法對(duì)功能團(tuán)適應(yīng)性好，對(duì)底物適應(yīng)性 廣，具有良好的工業(yè)應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1和圖2分別為實(shí)施例11所得硫代氧雜環(huán)烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0030] 圖3和圖4分別為實(shí)施例12所得硫代氧雜環(huán)烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0031] 圖5和圖6分別為實(shí)施例13所得硫代氧雜環(huán)烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0032] 圖7和圖8分別為實(shí)施例14所得硫代氧雜環(huán)烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0033] 圖9和圖10分別為實(shí)施例15所得硫代氧雜環(huán)烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0034] 圖11和圖12分別為實(shí)施例16所得硫代氧雜環(huán)烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0035] 圖13和圖14分別為實(shí)施例17所得硫代氧雜環(huán)烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限 于此。
[0037] 實(shí)施例1
[0038]在螺口試管中加入0.25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0.25毫摩爾對(duì)甲基苯亞磺酸鈉、 0. 025毫摩爾氯化亞銅、2毫升乙腈，在80°C攪拌反應(yīng)5小時(shí)后，停止加熱及攪拌，冷卻至室 溫。反應(yīng)物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過(guò)柱層析分離純化，得到硫代氧雜環(huán)烷烴化合物，所 用的柱層析洗脫液為體積比為3 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產(chǎn)率85%。
[0039] 實(shí)施例2
[0040] 在螺口試管中加入0. 25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0. 30毫摩爾對(duì)甲基苯亞磺酸鈉、 0. 025毫摩爾氯化亞銅、2毫升乙腈，在90 °C攪拌反應(yīng)30小時(shí)后，停止加熱及攪拌，冷卻至室 溫。反應(yīng)物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過(guò)柱層析分離純化，得到硫代氧雜環(huán)烷烴化合物，所 用的柱層析洗脫液為體積比為1 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產(chǎn)率81%。
[0041] 實(shí)施例3
[0042]在螺口試管中加入0.25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0.40毫摩爾對(duì)甲基苯亞磺酸鈉、 0. 020毫摩爾氯化亞銅、2毫升甲苯，在80°C攪拌反應(yīng)6小時(shí)后，停止加熱及攪拌，冷卻至室 溫。反應(yīng)物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過(guò)柱層析分離純化，得到硫代氧雜環(huán)烷烴化合物，所 用的柱層析洗脫液為體積比為5 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產(chǎn)率80%。
[0043] 實(shí)施例4
[0044] 在螺口試管中加入0. 25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0. 35毫摩爾對(duì)甲基苯亞磺酸鈉、 〇. 050毫摩爾溴化亞銅、2毫升甲苯，在KKTC攪拌反應(yīng)6小時(shí)后，停止加熱及攪拌，冷卻至室 溫。反應(yīng)物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過(guò)柱層析分離純化，得到硫代氧雜環(huán)烷烴化合物，所 用的柱層析洗脫液為體積比為10 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產(chǎn)率82%。
[0045] 實(shí)施例5
[0046]在螺口試管中加入0.25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0.80毫摩爾對(duì)甲基苯亞磺酸鈉、 0. 030毫摩爾溴化亞銅、2毫升N，N-二甲基甲酰胺，在80°C攪拌反應(yīng)4小時(shí)后，停止加熱 及攪拌，冷卻至室溫。反應(yīng)物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過(guò)柱層析分離純化，得到硫代氧雜 環(huán)烷烴化合物，所用的柱層析洗脫液為體積比為1 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產(chǎn)率 81%〇
[0047] 實(shí)施例6
[0048]在螺口試管中加入0. 25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0. 35毫摩爾對(duì)甲基苯亞磺酸鈉、 〇. 050毫摩爾氯化亞銅、2毫升甲苯，在120°C攪拌反應(yīng)10小時(shí)后，停止加熱及攪拌，冷卻至 室溫。反應(yīng)物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過(guò)柱層析分離純化，得到硫代氧雜環(huán)烷烴化合物， 所用的柱層析洗脫液為體積比為15 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產(chǎn)率86%。
[0049] 實(shí)施例7
[0050] 在螺口試管中加入0. 25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0. 75毫摩爾對(duì)甲基苯亞磺酸鈉、 〇. 050毫摩爾氯化亞銅、2毫升乙腈，在90°C攪拌反應(yīng)10小時(shí)后，停止加熱及攪拌，冷卻至室 溫。反應(yīng)物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過(guò)柱層析分離純化，得到硫代氧雜環(huán)烷烴化合物，所 用的柱層析洗脫液為體積比為6 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產(chǎn)率78%。
[0051] 實(shí)施例8
[0052] 在螺口試管中加入0.25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0.55毫摩爾對(duì)甲基苯亞磺酸