一种氰基取代芳基硫化合物的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种含硫化合物的合成方法，更特别地涉及一种氰基取代芳基硫化合 物的合成方法，属于有机合成技术领域。
【背景技术】
[0002] 含硫化合物通常可以作为生物活性分子和杀虫剂的构筑单元，也可以用作合成其 它含硫化合物如硫醇、硫醚、二硫化物等的中间体。因此，含硫化合物的合成方法研究一直 是有机硫化学领域所广泛关注的，也是备受瞩目的研究热点。
[0003] 在含硫化合物中，氰基取代的含硫化合物具有重要的地位和作用，尤其氰基属于 不饱和基团，从而常常可以进一步进行反应，因此在医药领域常作为中间体来使用，目前氰 基取代的含硫化合物的合成方法有多种，例如：
[0004] 可采用有机分子与无机硫氰酸盐的亲核或亲电硫氰化反应，如下所示：
[0005]
[0006] 此外，氰基化反应也被广泛用于制备有机硫化合物，例如可采用硫醇衍生物或芳 基磺酸盐来合成硫氰酸盐等，具体例如：
[0007] Wu Yong-qian等（" 1-Cyanoimidazole as a Mild and Efficient Electrophilic Cyanating Agent"，Organic Letters, 2000, 2 (6)，795-797)报道了一种米用 I-氛基咪挫 作为温和的亲电氰基化试剂来制备硫氰酸盐的方法，其反应式如下：
[0008]
[0009] Fan Teng 等(^ Copper-catalyzed cyanation of disulfides by azobisisobutyronitrile leading to thiocyanates'，，Chem. Commun.，2014, 50, 12139-12141)公开了一种铜催化的采用偶氮二异丁腈（AIBN)为氰基化 试剂来制备硫氰酸盐的方法，该反应中使用氧气作为清洁性端基氧化剂、成功实现了物料 的转化，其反应式如下：
[0010]
[0011] 如上所述，尽管现有技术已经存在多种含硫化合物的的合成方法，但这些方法却 具有许多缺陷和限制，例如使用剧毒化合物或氰化试剂，例如KCN、CuCN、Zn(CN)2、TMSSCN 等，以及产物产率仍有待提高等。
[0012] 基于上述原因，本发明人通过对有机催化合成化学的研究，以及对催化体系的深 入探索，旨在提供一种氰基取代芳基硫化合物的合成方法，以期望能够达到改善反应收率、 缩短工艺期限的目的，充分满足医药、化工领域的广泛需求，极具的市场应用潜力。
【发明内容】
[0013] 为了克服上述所指出的诸多缺陷，本发明人进行了深入的研究和探索，在付出了 足够的创造性劳动后，从而完成了本发明。
[0014] 具体而言，本发明的技术方案和内容涉及一种下式（III)所示氰基取代芳基硫化 合物的合成方法，
[0015]
[0016] 所述方法包括：在氮气氛围和有机溶剂中，于催化剂、氧化剂和活化剂存在下，下 式（I)化合物和式（II)化合物发生反应，从而得到所述式（III)氰基取代芳基硫化合物，
[0017]
[0018] 其中，R SC1-C6烷基、硝基、氰基或卤素。
[0019] 在本发明的所述合成方法中，除非另有规定，自始至终，C1-C6烷基的含义是指具有 1-6个碳原子的直链或支链烷基，非限定性地例如可为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、 仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基或正己基等。
[0020] 在本发明的所述合成方法中，除非另有规定，自始至终，卤素的含义是指卤族元 素，非限定地例如可为F、Cl、Br或I。
[0021] 在本发明的所述合成方法中，所述催化剂为硅烷类化合物，例如可为四乙氧基硅 烧、^甲基^乙氧基硅烷、^苯基^乙氧基硅烷、八甲基^硅烷、^甲基硅烷中的任意一种， 最优选为^苯基^乙氧基硅烷。
[0022] 在本发明的所述合成方法中，所述氧化剂为过硫酸钾、乙酸银、二乙酸碘苯 (Phi (OAc)2)、二氯二氰基苯醌（DDQ)、过硫酸钠、二叔丁基过氧化物（DTBP)中的任意一种； 其中，最优选为PhI (OAc)2。
[0023] 在本发明的所述合成方法中，所述活化剂为1-氰丙基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷 磺酰）亚胺盐。
[0024] 在本发明的所述合成方法中，所述有机溶剂乙腈与呋喃类化合物的混合物，其中 乙腈与呋喃类化合物的体积比为1:0. 3。
[0025] 其中，所述呋喃类化合物为2-甲基四氢呋喃、2, 2, 5, 5-四甲基四氢呋喃、2, 5-二 甲基四氢呋喃、四氢呋喃中的任意一种，最优选为2, 2, 5, 5-四甲基四氢呋喃。
[0026] 其中，所述有机溶剂的用量并没有特别的限定，本领域技术人员可根据常规技术 知识进行合适的选择或者确定，例如可以选择使得反应能够充分进行且易于后处理的使用 量，在此不再一一赘述。
[0027] 在本发明的所述合成方法中，所述式（I)化合物与式（II)化合物的摩尔比为 1:1. 5-3,非限定性地例如可1:1. 5、1:2、1:2. 5或1:3。
[0028] 在本发明的所述合成方法中，所述式⑴化合物与催化剂的摩尔比为 1:0. 04-0. 08,非限定性地例如可为 1:0. 04、1:0. 06 或 1:0. 08。
[0029] 在本发明的所述合成方法中，所述式（I)化合物与氧化剂的摩尔比为1:0. 2-0. 3， 非限定性地例如可为1:0. 2、1:0. 25或1:0. 3。
[0030] 在本发明的所述合成方法中，所述式（I)化合物与活化剂的摩尔比为1:0. 1-0. 2， 非限定性地例如可为1:0. 1、1:0. 15或1:0. 2。
[0031 ] 在本发明的所述合成方法中，反应温度为40-70°C，例如可为40°C、50 °C、60°C或 7(TC。
[0032] 在本发明的所述合成方法中，反应时间为3-8小时，例如可为3小时、5小时、7小 时或8小时。
[0033] 在本发明的所述合成方法中，反应结束后的后处理具体如下：反应结束后，将反应 体系趁热过滤，向滤液中加入去离子水，充分振荡洗涤2-3次，合并有机层；将有机层减压 浓缩，残留物过300-400目硅胶柱色谱（以体积比为1:2的乙酸乙酯与氯仿的混合物作为 洗脱液），从而得到所述式（III)化合物。
[0034] 综合上述，本发明人提出了一种氰基取代的芳基硫化合物的合成方法，所述方法 通过催化剂、氧化剂、活化剂和有机溶剂的综合选择与协同作用，从而以高产率得到了目的 产物，为该类化合物的合成提供了全新的方法，在有机合成领域具有良好的应用前景和工 业化潜力。
【具体实施方式】
[0035] 下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和 目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将 本发明的保护范围局限于此。
[0036] 实施例1
[0037]
[0038] 在氮气氛围下，向反应器中的适量有机溶剂（为乙腈与2, 2, 5, 5-四甲基四氢呋 喃的混合物，两者体积比为1:0. 3)中加入IOOmmol上式（I)化合物、150mmol上式（II)化 合物、4mmo催化剂二苯基二乙氧基硅烷、20mmol氧化剂PhI (OAc)i^P IOmmo活化剂1-氰丙 基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐；然后升温至40°C，并在该温度下搅拌反应8小 时。
[0039] 反应结束后，将反应体系趁热过滤，向滤液中加入去离子水，充分振荡洗涤2-3 次，合并有机层；将有机层减压浓缩，残留物过300-400目硅胶柱色谱（以体积比为1:2的 乙酸乙酯与氯仿的混合物作为洗脱液），从而得到上式（III)化合物，产率为97.9%。
[0040] 1H NMR(O)Cl3, 400MHz) : δ 7. 48 (d，J = 8. 0Hz，2H)，7. 39 (d，J = 8. 0Hz，2H)。
[0041] HRMS (ESI) ([M+H]+) : 168. 97。
[0042] 实施例2 [0043；
[0044] 在氮气氛围下，向反应器中的适量有机溶剂（为乙腈与2, 2, 5, 5-四甲基四氢呋 喃的混合物，两者体积比为1:0. 3)中加入IOOmmol上式（I)化合物、200mmol上式（II)化 合物、6mmo催化剂二苯基二乙氧基硅烷、25mmol氧化剂PhI (OAc)i^P 15mmo活化剂1-氰丙 基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐；然后升温至60°C，并在该温度下搅拌反应5小 时。
[0045] 反应结束后，将反应体系趁热过滤，向滤液中加入去离子水，充分振荡洗涤2-3 次，合并有机层；将有机层减压浓缩，残留物过300-400目硅胶柱色谱（以体积比为1:2的 乙酸乙酯与氯仿的混合物作为洗脱液），从而得到上式（III)化合物，产率为97.6%。
[0046] 1H NMR(O)Cl3, 400MHz) : δ 8. 33 (d，J = 8. 0Hz，2H) ; 7. 65 (d，J = 8. 0Hz，2H)。
[0047] HRMS (ESI) ([M+H]+) : 180. 00。
[0048] 实施例3
[0049]
[0050] 在氮气氛围下，向反应器中的适量有机溶剂（为乙腈与2, 2, 5, 5-四甲基四氢呋 喃的混合物，两者体积比为1:0. 3)中加入IOOmmol上式（I)化合物、300mmol上式（II)化 合物、8mmo催化剂二苯基二乙氧基硅烷、30mmol氧化剂PhI (OAc)i^P 20mmo活化剂1-氰丙 基-3-甲基咪唑双（三氟甲烷磺酰）亚胺盐；然后升温至70°C，并在该温度下搅拌反应3小 时。
[0051] 反应结束后，