《硫醚氧化成砜的新方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《硫醚氧化成砜的新方法（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、硫醚氧化成砜的新方法*徐建1a,李学强1a,1b，姚新波1a,董莉1a【摘 要】摘要：以丙酮为溶剂，30%双氧水为氧化剂，钨酸钠为催化剂，研究 了硫醚（烃基硫醚、苄基硫醚、不饱和硫醚、含二级胺的饱和硫醚、含三级胺的 饱和硫醚）被氧化成相应砜的反应。结果表明,饱和烃基硫醚能方便的氧化为相 应的砜类；苄基硫醚、含三级胺官能团的饱和硫醚也能氧化成相应的砜；含苄基和氨基的硫醚不能氧化成相应的砜。化合物的结构经1H NMR和13C NMR 确证。期刊名称】合成化学年(卷),期】2014(022)004总页数】4关键词】关键 词：硫醚；双氧水；催化剂；氧化；砜；合成 研究简报 砜类化合物不仅是有机合成中的
2、重要中间体1-3 ,而且多数具有广谱的生物活 性，在杀虫、杀菌、除草、抗肿瘤、抗病毒、抗HIV-1、抗涝等药物中均表现 出良好的作用4-7,已广泛应用于农药和医药等领域8-10。砜一般由硫醚或者亚砜直接氧化而得 11。在已报道的氧化体系中,所用的氧 化剂 有:H2O212,NaCIO13,H5IO614,PhICI215,CrO316,KMnO417,KHSO 518,AcO2H19和CF3CO3H20等。虽然上述氧化剂均可以将硫醚直接氧化 成砜,但从原子经济性、环境无公害、操作安全和简便等角度出发, H2O2 无 疑是一种最受青睐的氧化剂21。以 H2O2 为氧化剂,助催化剂等氧化体系氧 化
3、硫醚已有报道，但是对于一些对酸、碱性敏感的含三级胺类的硫醚氧化的报 道却很少。在已报道的一些方法中，也或多或少存在诸如反应条件剧烈、处理 繁琐、价格昂贵(有的需要借助稀有昂贵的有机金属催化剂 )、选择性氧化率不 高等缺陷22-23。因此开发一种高效、简便的含活性基团的硫醚氧化成砜的方 法不仅具有重要的经济效益，而且还具有良好的环境效益。本课题组长期从事双氢青蒿素衍生物24的合成。2006年,Richard K Haynes25以青蒿素为起始原料，经6步反应合成了青蒿砜(I)。该方法不仅 路线繁琐，而且其中多步反应须在-78工无水无氧条件下反应。本课题组通过对 其工艺进行改进，以双氢青蒿素为起始
4、原料，经两步反应便成功合成了双氢青 蒿素硫醚(口)，但在口氧化成I的反应中遇到瓶颈。通过研究发现以H2O2为 氧化剂，丙酮为溶剂，钨酸钠催化剂的条件下，口可以高产率地氧化成I,而 且反应条件温、副产物少。为了验证这一方法的通用性，本文以丙酮为溶剂， 30%H2O2 为氧化剂，钨酸 钠为催化剂，研究了硫醚(1a 1c和3a 3e)被氧化成相应砜(2a 2c和4a 4e)的反应(Scheme 1)。研究结果表明，饱和烃基硫醚能方便的氧化为相应的 砜类化合物；苄基硫醚、含三级胺官能团的饱和硫醚也能氧化成砜；含苄基和 氨基的硫醚不能氧化成相应的砜。化合物的结构经 1H NMR 和 13C NMR 确
5、证。1 实验部分11 仪器与试剂Bruker Avance 400MHz型核磁共振仪(CDCI3为溶剂，TMS为内标)。所用试剂均为分析纯或化学纯。1.2 硫醚氧化成砜的通法 在反应瓶中依次加入硫醚2mmol,丙酮30.0mL和二水合钨酸钠100mg,搅拌 使其溶解;慢慢滴加30%双氧水1.03mL(10mmol)，回流(55C)反应5h(TLC跟 踪)。减压蒸除丙酮，加入饱和Na2S2O3溶液30.0mL，用乙酸乙酯(2x25mL) 萃取，合并萃取液，用饱和食盐水洗涤，无水 MgSO4 干燥，浓缩后经硅胶柱 色谱梯度洗脱剂：V(石油醚)：V(乙酸乙酯)=10:16:1纯化得2a 2c和 4b
6、4d(4a和4e因副产物太多，未能分离纯化)。2a:白色固体，收率 98.9%,m.p.86.9C87.5C;1H NMR &2.97(s,3H),7.45 4.50(m,2H),7.547.58(m,1H),7.837.86(m,2H);13C NMR&44.23,127.07,129.21,133.57,140.28。2b:白色固体，收率 99.3%,m.p.122.3C 123.0C ; 1H NMR 8:7.36 - 7.54(m,6H),7.85 7.97(m,4H);13C NMR 8:127.46,129.22,133.19,141.35。2c:白色固体，收率 96.9%,m.p
7、.99.6C 100.5C ; 1H NMR 8:2.97(s,3H),7.42(dd,J=2 0Hz,6.8Hz,2H),7.77(dd,J=1.8Hz,6.6Hz,2H);13C NMR 8:44.16,128.68,129.40,138.74,139.91。4b:白色固体，收率 74.9%,m.p.137.8C 139.2C ; 1H NMR 8:3.11 - 3.28(s,4H),3.87(d,J = 10.0Hz,4H),4.50(s,2H),7.357.37(m,1H),7.407.45(m,2H),7.60(d,J=6.0Hz,2H);13CNMR8:48.60,58.20,61
8、.82,127.99,29.17,130.63,132.90。4c:黄色黏稠固体，收率 72.2% ; 1H NMR 8:-0.14 0.04(m,6H),0.71 0.81(m,9H),1.28(s,4H),1.40(d,J=6.0Hz,2H),1.79(s,2H),2.91(d,J=12.8Hz,2H), 3.28(s,2H),3.46 3.52(m,4H),3.80(t,J=7.2Hz,2H),4.17(s,2H);13C NMR 8:-5.67,10.20,22.74,25.48,25.84,26.36,32.35,46.08,62.69,62.88,71.85。4d:白色固体，收率
9、70.3%,m.p.123.1C 123.4C ; 1H NMR &0.77(d,J=7.2Hz,3H),0.93(d,J=6.0H 乙3H),0.98 1.01(m,1H),1.21 1.32(m,3H),1.34(s,3H),1.38 1.49(m,1H),1.53 1.56(m,1H),1.67 1.72(m,2H),1.72 1.85(m,1H),1.96 2.00(m,1H),2.2 2.35(m,1H),2.53 2.58(m,1H),3.18(s,4H),3.323.38(m,2H),3.443.48(m,2H),4.19(d,J=10.4Hz,1H),5.26(s,1H);13
10、CNMR&13.46,20.23,21.60,24.80,25.91,29.05,34.18,36.15,37.45,45.59,46.96,51.41 ,51.87,80.18,91.00,92.09,104.27。2 结果与讨论实验结果显示，对于饱和硫醚(1a 1c),在双氧水-丙酮-钨酸钠体系中能很好 的氧化成相应的砜(2a2c)，且产物单一，柱层析纯化的收率均在95%以上。 对于含三级胺的饱和硫醚(3b3d)，在相同条件下也能氧化成相应的砜，产物 较单一，柱层析纯化收率均在70%以上。对于含二级胺的饱和硫醚(3a)，在相 同条件下并未获得相应的砜(4a)，并且副产物很多，难于分离。可能
11、的原因是 二级胺比较活泼，极易被氧化。另外对于含双键的不饱和硫醚(3e),也未得到 相应的砜(4e),且副产物很多，难于分离。可能的原因是双键很不稳定，极易 被氧化。但对于含复杂多官能团的硫醚化合物的氧化，在我们前期研究的硫代 吗啉取代的青蒿素衍生物的氧化中。实验结果表明在该条件下，过氧桥键不会 被破坏，氧化产生的青蒿砜，收率也较高，柱层析收率也在70%以上。3 结论本报道的氧化体系(双氧水-丙酮-钨酸钠)，适用于一般的饱和硫醚或者是对强酸、 强碱性敏感的含硫醚键化合物的氧化。该方法较其他氧化方法具如下优点：反 应条件温和、反应时间较短、操作简便、原料廉价易得、对环境友好无公害、 具有很高的底
12、物转化率和选择性。本文的实验结果表明，该方法具有一定的应用适用性和普遍性。参考文献1 Prilezhaeva E N.Sulfones and sulfoxides in the total synthesis of biologically active natural compoundsJ.Russian Chem Rev,2000,69(5):367-408.2 Costa A,Najera C,Sansano J M.Synthetic applications of o- and p- halobenzyl sulfones as zwitterionic synthons:Prep
13、aration of orthosubstituted cinnamates and biarylac-etic acidsJ.J Org Chem,2002,67:5216-5225.3 Lusinchi M,Stanbury T V,Zard S Z.A convergent,flexible synthesis of 1,3-dienesJ.Chem Commun，2002,(14)：1532-1533.4 Tai Xi-shi,Yin Xian-hong,Tan Min-yu.Crystal structure andantitumor activityoftri2-N-(4-meth
14、ylbenzylsulfonyl)aminoethylamineJ.Chinese Journal of Stroctural Chemistry,2003,22(4):411-414.5 Vedula M S,Pulipaka A B,Venna C,et al.New styryl sulfones as anticancer agentsJ.Eur J Med Chem,2003,38(9):811-824.6 Silvestri R,Artico M,Regina G L,et al.Anti-HIV-1activity of pyrryl aryl sulfone(PAS)deriv
15、atives:Synthesis and SAR studies of novel esters and amides at the position 2of the pyrrole nucleusJ.Il Farmaco,2004,59(3):201-210.7 Foroumadi A,Asadipour A,Mirzaei M,et al.Antituberculosis agents.V.Synthesis,evaluation of in vitro antituberculosis activity and cytotoxicity of some 2-(5-nitro-2-furyl)-1,3,4-thiadiazole derivativesJ.Il Farmaco,2002,57(9):765-769.8 刘学军，陈茹玉.1-(2-烷硫基乙氧基)甲基尿嘧啶及其氧化物的合成J.高等 学校化学学报，2000，21(10)：1501-1505.9 Angelis F D,Attorrese G,Cavicchio G ，et al.Synthesis and preliminary biological evaluation of 39-substituted cephem su
