卤代s-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐及其制备方法

卤代s-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐及其制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种通式如下的卤代S-(全氟烷基)-二苯并噻吩盐的化合物。此化合物是一全新的，活性的，可工业应用的有机化合物全氟烷基化试剂。该试剂可由卤代联苯一锅法或两步反应工艺制备，并仅通过简单过滤的方法分离得到。此外，使用此试剂后，得到的副产物卤代苯并噻吩可以通过脱硫反应回收卤代联苯。
【专利说明】
卤代S-(全氟烷基）-二苯并噻吩盐及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种名为卤代s-(全氟烷基）-二苯并噻吩盐的新化合物及其制备方 法，此类化合物是一种有用的亲电全氟烷基化试剂。
【背景技术】
[0002] 由于具备独特的性能，如高亲电性，高稳定性和高亲油性，全氟烷基是一个非常 有用的官能团（例如，见 P.Kirsch, "Modern Fluoroorganic Chemistry, Synthesis, Re activity, Applications"，Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.KGaA, Weinheim, 2004)。在全氣 烷基官能团中，1~4个碳的小的全氟烷基，特别地，三氟甲基对开发有效的药物，农药和 其他有用的材料非常重要。因此，已经开发了很多含三氟甲基官能团的医药，农药（例 如，见 K.L. Kirk, J. Fluorine Chem. 2006, 127, 1013-1029 ;S. Purser et al.，Chem.Soc. Rev. , 2008, 37, 237-432 ；G. Theodoridis, Fluorine and the environment, Vol. 2, Chapter 4, pp 121-175(2006) (ISSN 1872-0358))。因此，为了改进他们的生产工艺和制备更多 的有效的医药，农药等，对制备全氟有机化合物的合成新方法的研究和开发一直都很活 跃（例如，见，J. _A. Ma, D. Cahard, Journal of Fluorine Chemistry, 2007, 128, 975-996 ; G. K. S. Prakash, A. K. Yudin, Chem. Rev. , 1997, 97, 757-786 ；T. Umemoto, Chem. Rev.，1996,96, 1757-1778)。其中，由于能对有机分子直接进行亲电三氟甲基化，亲电三 氟试剂特别的有用。因此，已经报道了很多三氟甲基化试剂制备三氟甲基化有机化合物 (例如，见 S. Barata-Vallejo, B. Lantano, A. Postigo, Chem. Eur. J. 2014, D01:10. 1002/ chem. 201404005 ；Y. Mace, E. Magnier, Eur. J. Org. Chem. 2012, 2479-2494 ；N. Shibata et al.，Beilstein J. Org. Chem.，2010, 6, No. 65) 〇
[0003] 在这些亲电三氟甲基化试剂中，S-(三氟甲基）_二苯并噻吩盐（A)， 又称为Umemoto试剂，是制备三氟甲基有机化合物特别有用的试剂，（例 如，见，C. Zhang, Organic&Biomolecular Chemistry, 2014, D0I : 10. 1039/ c4ob00671b ；H. Li, Synlett, 2012, 23, 2289-2290 ；T. Umemoto et al. J. Am. Chem. Soc.,1993, 115, 2156-2164(1993))
[0004]
[0005] 现已开发了烷基和硝基系列，如2, 8-二甲基-S-(三氟甲基）_二苯并噻吩盐， 3, 7-二叔丁基-S-(二氣甲基）-二苯并噻吩盐，3-硝基-S-(二氣甲基）-二苯并噻吩盐 和3,7-二硝基-3-(三氟甲基）-二苯并噻吩盐和相应的硒和碲盐，（见，1\1]1116111〇切6七 al.，J. Am. Chem. Soc.，1993, 115, 2156-2164(1993))，也制备了两性离子类型的 Umemoto 试 剂（见，T. Umemoto et al.，J. Fluorine Chem.，1995, 74, 77-82) 〇
[0006] 但是，梅本试剂（Umemoto试剂）的实际制备方法有明显的缺陷，如路线1所示： 以2-羟基联苯为起始原料，需要多步反应，（步骤1)，2-羟基联苯与二甲胺基硫代甲酰氯 反应；（步骤2)，高温下加热异构化；（步骤3)，碱水解；（步骤4)，硫酸二甲酯甲基化；（步 骤5)，氯气氯化；（步骤6)，三乙胺三（氢氟酸）盐氟化；（步骤7)，双氧水氧化；（步骤8)， 发烟硫酸关环；（步骤9)三氟甲磺酸盐或者四氟硼酸钠离子交换反应（见，T. Umemoto et al. , J. Fluorine Chem. 1999, 98, 75-81) 〇
[0007] 式1?梅本试剂（Umemoto试剂，A)实际生产流程：
[0009] 虽然有文献报道了较短的由化合物E到化合物H的路线，此方法包括化合物E转 化为其钠盐（2-联苯巯化钠），接着用CF 3Br或者CF3I处理（见，T. Umemoto et al.，J. Fluorine Chem.，1999, 98, 75-81)。但是此工艺需要使用CF3Br，其所产生的副产物由于破 坏臭氧层物质而被禁止使用或受到管制，或者需要使用昂贵的CF 3I。
[0010] 中间体化合物⑶也能由路线2所示的的工艺制备（见，S. S. Aiken，J. A.H. Lainton, and D.A.ffiddowson, Electronic Conference on Trends in Organic Chemistry 1995,（ECT0C-1)，Eds H.S.Rzepa and J.M. Goodman (CD-ROM)，RSC Publications, http://www. ch. ic. ac. uk/ectoc/papers/22/)。但是，此方法需要使用 CF2Br2，此物质为破坏臭氧层物质而受到管制，也要使用昂贵的氟化银。这个方法同样需要 多步反应去制备Umemoto试剂。
[0013] Umemoto试剂（A :X = CF3S03, BF4)
也可以由化合物（H)与？2在三氟甲磺酸或 HBF 4乙醚络合物存在下在CFC1 3溶剂中进行反应制备得到，该反应会产生破坏臭氧层物质 而被禁止使用（详见，T. Umemoto et al.，J. Am. Chem. Soc.，1993, 115, 2156-2164 (1993))。 并且该方法需要使用极毒及易爆炸的F2。Umemoto试剂（A :X = CF3S03)也可以由 化合物⑴与三氟甲磺酸酐反应制备得到（请见T. Umemoto et al.，J. Am. Chem. Soc.，1993, 115, 2156-2164(1993))，然而，该方法仍然需要很多步才可以制备得到Umemoto 试剂。
[0014] 为了解决上述路线较长的缺点，如表1和Eq. 1所示，最近开发了一锅法制备 Umemoto 试剂（A ;X = CF3S03)(见，Y. Mace et al.，Eur. J. Org. Chem. 2009, 1390-1397)。利 用此方法，制备了 Umemoto系列试剂，即甲基取代S-(三氟甲基）-二苯并噻吩盐（N)-(Q) (见表1)。但是此反应收率很低（可参加后文中的对比实施例1)，并且需要柱层析分离产 物。柱层析分离过程并不适合大量生产经济产品，因为工业上使用柱层析费用很高。此类化 合物活性也很低，因为，甲基为给电子集团，降低了 S-(三氟甲基）-二苯并噻吩盐的三氟甲 基化的能力。吸电子基团取代能增强三氟甲基化活性（M，T.Umemotoetal.，J.Am.Chem. Soc.，1993, 115, 2156-2164)。
[0015] 表1. 一锅法制备S-(三氟甲基）-二苯并噻吩，包括Umemoto试剂（A ;X = CF3S03) 及其衍生物（N)-(? :
[0018] 最近，另个Umemoto系列，2, 4- 一甲基_7-五氣化硫(二氣甲基）-一苯并 噻吩三氟甲磺酸盐，通过一锅法制备得到（见，T. Okazaki et al.，Journal of Fluorine Chemistry，2014, 165, 91-95)。但是，尽管收率稍许提高（55% )，但仍需要成本较高的柱层 析分离产品。此外，所用起始原料3, 5-二甲基-4' -(五氟化硫）联苯价格昂贵。
[0019] Umemoto试剂及其系列化合物还有个显著的缺点，如路线3所示，当他们被用作全 氟烷基化试剂时，除全氟烷基化产物外，同时产出了当量或更高收率的二苯并噻吩（R)及 其系列副产物。此只能作为废弃物，对当前的环境是个显著的问题。
[0020] 式3.亲和有机化合物与Umemoto试剂的三氟甲基化反应
[0022] 理想的Umemoto试剂必须具备以下特点：（1)路线短，成本低，（2)全氟烷基化能力 强，（3)全氟烷基化后所得到的二苯并噻吩能循环使用。但是当前的Umemoto试剂及其系 列试剂还有很多缺点，因为他们不能满足以上特点。

【发明内容】

[0023] 为解决上述问题，发明人全面深入的研究了一种制备特定取代S-(全氟烷基）二 苯并噻吩盐的想法，此盐需要满足上述所有要求。结果，他们成功制备了一种新的能满足上 述特点的卤代S-(全氟烷基）-二苯并噻吩盐。
[0024] 本发明涉及具有如下通式（I)的卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐，其为有用且 活性尚的全氣烷基化试剂，
[0025]通式（I)
[0026]
[0027] 上述结构通式，Rf表示Q 全氟烷基，R \ R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8分别代表氢原子 或卤原子，总的卤原子数为1~5个；X是质子酸的共辄碱。
[0028] 上述由发明人开发的结构通式，优选地，Rf为Cp4直链或支链全氟官能团，如 CF 3, C2F5, n-C3F7, is〇-C3F7, n-C4F9, sec-C4F9，和 is〇-C4F9。这些官能团中，优选为 CF3, C2F5和 &〇-(：#7;最优选为CF 3，因为其在生化如医药，农药使用中为最重要的官能团。
[0029] 上述通式（I) J1~8齒原子总数为1~5个，优选2~4个。所述齒原子为氟，氯， 溴或碘；优选为氟或氯，因为其分子量小和吸电子能力强；最优选为氟，因为氟是其中最小 的原子，而吸电子能力是最强的，此外氟与碳形成的碳C-F键是最稳定的。氟原子的分子量 小，全氟化过程中所使用的质量单位的全氟烷基化试剂更为有效。吸电子能力越强，全氟化 试剂活性越高。因此，本发明的卤代S-(全氟烷基）-二苯并噻吩盐比Umemoto试剂（A)活 性更强。稳定的C-F键使氟化后的联苯由于对还原条件稳定，可以通过还原反应回收（见 如下实施例15)。
[0030] 上述通式（I)，X是质子酸（HX)的共辄碱。这些质子酸包括强酸如硫酸，硫酸单 甲酯，氯磺酸，氟磺酸，甲磺酸，三氟甲磺酸，二氟甲磺酸，三氯甲磺酸，三氟乙磺酸，全氟乙 磺酸，全氟丁磺酸，苯磺酸，甲基苯磺酸，硝基苯磺酸，二硝基苯磺酸，三氟乙酸，三氯乙酸， 盐酸，HBr，HBF 4, HBF3C1，HBFC13, HBC14, HSbF6, HSbCl5F，HSbCl6, HAsF6, HA1C14, HA1C13F，HPF6， HPF5C1 或 HC10 4。因此共辄碱 X 的实例为 HS0 4，CH30S03，C1S03，FS0 3，CH3S03，CF3S03，cf 2h S03 , CC13S03 , CF3CH2S03 , CF2HCF2S03 , C2F5S03 , C3F7S03 , C4F9S03 , C6H5S03 , CH3C6H4S03,02NC 6H4 S03，（02N)2C6H3S0 3，CF3⑶2，CC13C02，Cl，Br，BF 4，BF3C1，BFC13，BC14，SbF6，SbCl 5F，SbCl6 ，AsF6，A1C14，A1C13F，PF6，PF 5C1 或 CIO 4。其中，X 优选为 CF 3S03，Cl，Br，BF4，PF6 或 HS04。原因为易交换，稳定性高，更优选X为CF 3S03，Cl或BF 4，最优选为CF3S03，因为其 制备过程最短（如下实施例1~6)。
[0031] 式⑴化合物的优选实例可用下式（la)表示：
[0032]
[0033] 在上述通式（la)中，Rf和X的定义与前文定义相同，R 2, R3, R4, R5, R6和R 7分别为 氢原子或卤原子，并且R2 -卤原子总数为2~4个。
[0034] 上述通式（Ia)，R2~7齒原子总数为2~4个，所述齒原子为氟，氯，溴或碘；优选 为氟或氯，因为其分子量小，吸电子能力强。最优选氟，因为氟原子分子量最小，吸电子能力 最强，而且能形成最稳定的C-F键。氟的小分子能使质量单位的全氟烷基化试剂更为有效。 最强的吸电子能力使得卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐成为全氟烷基化试剂中活性最 高。因此，本发明的卤代S-(全氟烷基）-二苯并噻吩盐比Umemoto试剂（A)活性更强。最 稳定的C-F键，使其全氟烷基化后得到的副产物在还原过程中更稳定，便于回收（见如下实 施例15)。
[0035] 如下面通式（r)所示的化合物，即通式（I)中X = CF3S03，可以由下示4的方法1 制备得到。
[0036] 式 4 :
[0037] 方法 1
[0038]
[0039] 所述方法中，Rf与8的定义与上述定义相同，M为金属离子或铵根离子，R为 Cp 4烷烃或卤代烷烃。
[0040] 此方法组成如下：式（II)所示的卤代联苯，式RfS02M所示的全氟烷基亚磺酸盐和 三氟甲磺酸酐，三氟甲磺酸（CF 3S03H)和通式（RC0)20所示的羧酸酐中的任一或几个的组合 进行反应。
[0041] 优选地，当前发明由几种工艺方法组成，式（II)所示的卤代联苯与式RfS02M所代 表的全氟烷基亚磺酸盐和三氟甲磺酸酐反应（见，式5,工艺la);式（II)所示的卤代联苯 与式RfS0 2M所代表的全氟烷基亚磺酸盐和三氟甲磺酸反应（见，式5,工艺lb);式（II)所 示的卤代联苯与式RfS02M所代表的全氟烷基亚磺酸盐和式（RCO) 20所代表的羧酸酐反应 (见，式5,工艺lc);式（II)所示的卤代联苯，式RfS02M所代表的全氟烷基亚磺酸盐，三氟 甲磺酸和式（RC0) 20所代表的羧酸酐反应（见，式5,工艺Id);式（II)所示的卤代联苯与 式RfS02M所代表的全氟烷基亚磺酸盐，三氟甲磺酸酐，三氟甲磺酸和式（RC0) 20所代表的羧 酸酐反应（见，式5,工艺le)。
[0053] 方法la包含下面的工艺过程（步骤1)混合通式RfS02M所代表的全氟烷基亚磺酸 盐和三氟甲磺酸酐，（步骤2)混合通式（II)所代表的卤代联苯与上述第一步的混合液。
[0054] 方法la也包含下面的工艺过程（步骤1)混合通式RfS02M所代表的全氟烷基亚 磺酸盐和三氟甲磺酸酐，（步骤2)混合通式（II)所代表的卤代联苯，三氟甲磺酸酐与上述 第一步的混合液。
[0055] 方法1中使用的通式（II)所示的化合物为已知化合物，或者可以从 已经公开的方法中轻易制备得到（例如，见，V. Penalva et al.，Teterahedron Lett.，1998, 37, 2559-2560 ;Y. Ding et al，Tetrahedron Lett.，2012, 53, 6269-6272 ; B.Kaboudin et al. , Synthesis, 2001, 91-96 Zhou et al.,Journal of Chemical Research，2012, 672-674 ;B.Kurscheid et al.，Organometallics，2012, 31，1329-1334) 〇 优选为3, 3' -二氣联苯，4, 4' -二氣联苯，3, 4' -二氣联苯，3-氣-4' -氯联苯，3, 3' -二氯 联苯，4, 4' -二氯联苯，3, 4-二氟-3' -氟-联苯，3, 4-二氟-4' -氟-联苯，3, 4, 3'，4' -四 氟联苯，3, 4, 5, 3' -四氟联苯或3, 4, 5, 3'，4' -五氟联苯；更优选为3, 3'二氟联苯，4, 4'二 氟联苯或3, 4, 3'，4' -四氟联苯，因为他们容易得到且活性较高；最优选为3, 3' -二氟联 苯或3, 4, 3'，4' -四氟联苯，因为他们容易制备，并且他们对应的卤代S-(全氟烷基）-二 苯并噻吩盐（通式I)效果最好。
[0056] 此方法中通式RfS02M所表示的全氟烷基亚磺酸盐可以商业购买， 或者由公开的方法中顺利制备得到D(MR.N.Hazeldineetal.，J.Chem. Soc. , 1955, 2901-2910 ；M. Tordeux et al. , J. Org. Chem. , 1989, 54, 2452-2453 ； R. P. Singh et al. , Chem, Commun. , 2002, 1818-1819 ；H. ff. Roesky et al. , J. Fluorine Chem.，1976, 7, 77-84 ;B. R. Langlois et al.，J. Fluorine Chem.，2007, 128, 851-856)。如 全氟亚磺酸盐，可用1~4个碳全氟亚磺酸对应的金属盐或胺盐。适合的金属，如碱金属， 碱土金属，过渡金属。胺片段有順 4,013順3，(：2115順 3，（(：2115)3順，（013) 41((：2115)具（(：4119) 41这 些中，优选碱金属盐如，三氟亚磺酸锂，三氟亚磺酸钠，三氟亚磺酸钾，三氟亚磺酸铯，因为 他们更易交换。更优选为三氟亚磺酸钠，三氟亚磺酸钾，因为他们可以商业购买。以化合物 (II)为基准，通式（III)所表示的全氟烷基亚磺酸合适用量约为〇.8mol~lOmol当量，优 选约lmol~5mol当量。
[0057] 方法1中使用的三氟甲磺酸酐可以商业购买，以化合物（II)为基准，所使用量约 为0? 5mol~lOmol当量，优选约lmol~5mol当量。
[0058] 方法1中所用的三氟甲磺酸可以商业购买，以通式RfS02M*表示的全氟烷基亚磺 酸盐为基准，所使用量约为lmol~20mol当量，优选约2mol~lOmol当量。
[0059] 方法1中所使用的式（RC0)20所代表的羧酸酐，可以商业购买。其中R为Cp 4烧 基或卤代烷基，烷基有甲基，乙基，丙基，异丙基，正丁基，异丁基，叔丁基，仲丁基；卤代烷基 有氯甲基，二氯甲基，三氯甲基和五氟乙基。因此羧酸酐有乙酸酐，氯乙酸酐，二氯乙酸酐， 三氯乙酸酐，三氟乙酸酐，丙酸酐，五氟丙酸酐，丁酸酐，异丁酸酐。其中，由于容易得到，优 选乙酸酐和三氟乙酸酐。以通式RfS0 2M所表示的全氟烷基亚磺酸盐为基准，所使用量约为 0? 5mol~20mol当量，优选约lmol~lOmol当量。
[0060] 方法1所示反应可使用也可不使用溶剂。若此反应使用溶剂，优选的，可以为极性 溶剂，如硝基甲烧，硝基乙烧，1-硝基丙烷，2-硝基丙烷，硝基苯，环丁砜，2-甲基环丁砜，甲 磺酸乙酯等；含卤烷基溶剂，有二氯甲烷，氯仿，四氯化碳，二氯乙烷，三氯乙烷等；或者这 些溶剂的混合溶剂；其中优选的极性溶剂为硝基甲烷或环丁砜，原因为产物收率高；其中 最优选为硝基甲烷，因为容易除去，因此，由于其沸点低，产物容易分离。
[0061] 方法1所示反应温度可以约为-50°C~+150°C。反应时间根据反应完全情况而定， 例如可以约为0. 5小时至几天，优选约为几天。
[0062] 例如，方法la的反应机理可由如下式6所解释。第一步，全氟烷基化亚磺酸盐与三 氟甲磺酸酐反应得到全氟烷基亚磺酰基三氟甲磺酸混酐（III)[RfS(0)0S0 2CF3];第二步， 得到的混酐与通式（II)所示的卤代联苯反应得到通式（IV)所示的中间体；第三步，得到的 中间体与另一分子存在反应混合液中的全氟烷基亚磺酰基三氟甲磺酸混酐和/或三氟甲 磺酸酐反应得到通式（I'）所示的最终产物卤代S-(全氟烷基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸 盐。
[0063] 式6.[方法la]的反应机理：
[0070] 本发明同时涉及通式（I'）所示的卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻吩三氟甲磺酸 盐的分离方法。本方法包含用水和有机溶剂洗涤式（II)所代表的卤代联苯与上述反应试 剂所得到的反应混合物，其中所述的有机溶剂不溶于水或微溶于水，式（I'）所示的卤代 S-(全氟烷基）_二苯并噻吩三氟甲磺酸盐不溶或微溶于此有机溶剂。当使用有机溶剂时， 所述反应混合物为反应完毕后蒸干溶剂；当不使用溶剂时，所述反应混合物为反应完毕后 的反应体系。反应溶剂如上所述。
[0071] 洗涤反应混合物的溶剂为水和产品不溶或微溶于其中。优选溶剂为，醚类有乙醚， 丙醚，异丙醚，正丁醚，异丁醚，仲丁醚，叔丁醚，甲基叔丁基醚等；酯有乙酸乙酯，乙酸丙酯， 乙酸异丙酯，丙酸乙酯等；碳卤溶剂有二氯甲烷，氯仿，四氯化碳，二氯乙烷等；芳烃类溶剂 有苯，甲苯，二甲苯，氯苯，二氯苯，氟苯，三氟甲苯等；烷烃类有正戊烷，正己烷，正庚烷，正 辛烷和他们的异构体等；及其它们的混合物。优选醚类，酯类和芳香类，更优选醚类和酯类 溶剂。反应混合物可由水和有机溶剂的混合体系洗涤。也可由水和有机溶剂分开洗涤；如 先用水洗再用有机溶剂洗，或先有机溶剂洗涤，再水洗涤。由于水和有机溶剂混合体系洗涤 效果更好，优选水和有机溶剂的混合体系。反应混合物中，水能洗掉副产物三氟甲磺酸及其 盐，烷烃羧酸及其盐，起始原料和其他的反应物仍然存在，如三氟甲基亚磺酸及其盐，三氟 甲磺酸酐，三氟甲磺酸，羧酸酐，羧酸及其盐。水能洗掉溶于水的其他化合物。有机溶剂能 除掉残留原料卤代联苯和溶于有机溶剂的副产物。有机溶剂能除掉其他溶于有机溶剂的化 合物。根据上述仅通过水和有机溶剂洗涤，能非常容易的得到产物卤代s-(全氟烷基）-二 苯并噻吩三氟甲磺酸盐，而不需要过柱分离过程。
[0072] 如下面通式（I)所示的化合物卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，可 以由下面式7所示的方法2制备得到。
[0073] 式 7
[0074] 方法 2
[0075]
[0076] 其中Rf和R1~8与上文定义相同，M'氢原子为金属或铵离子，（X'）和X分别为 质子酸的共辄碱，并且（X'）和X不相同。
[0077] 该方法通过式（I "）所示的卤代S-(全氟烷基）-二苯并噻吩盐与（M'）+X发生离 子交换反应制备得到式（I)所示的卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐。
[0078] [方法 2]
[0079] 用于方法2的S-(全氟烷基）-二苯并噻吩盐（其中X = CF3S03)可由上述方法1 制备得到。当X不同于CF3S0jt，用于方法2的S-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐可由X为 CF 3S〇j9 S-(全氟烷基）-二苯并噻吩盐通过离子交换制备得到。X'优选为CF 3S03, Cl，Br， 和 HS04。
[0080] (M'）+X可以商业购买。优选（M'）+X的实例为强酸及其金属和铵盐；优选 的强酸为硫酸，氟硫酸，氯硫酸，三氟甲磺酸，全氟丁基磺酸，HC1，HBr，HBF 4, HPF6, HSbF6 等；优选的金属和铵盐包括 CF3S03Li，CF3S03Na，CF 3S03K，CF3S03Ag，CF3S0 3NH4, C4F9S03Na， (C2H 5) 3NHC1, (CH3) 4NC1, (C2H5) 4NC1, (C4H9) 4NC1, (C4H9) 4NBr, LiBF4, NaBF4, KBF4, AgBF4, NH4BF4, (C2H5) 3NHBF4, , (CH3)4NBF4, (C2H5)4NBF4, (C4H9)4NBF4,LiPF6,NaPF 6,KPF6,AgPF6,NH4PF6,LiSbF 6, NaSbF6, KSbF6, AgSbF6等。
[0081] 优选的，此反应使用溶剂，反应可顺利进行且收率很高。合适的溶剂有，腈类化合 物如乙腈，丙腈等；卤碳溶剂有，二氯甲烷，氯仿，四氯化碳，二氯乙烷，三氯乙烷；醚类溶剂 有乙醚，四氢呋喃，二氧六环，二（异丙基）醚，甲基叔丁基醚等；芳香溶剂有苯，甲苯，氯 苯，三氟甲苯等；醇类溶剂有，甲醇，乙醇，2, 2, 2-三氟乙醇，丙醇，异丙醇，1，1，1，3, 3, 3-六 氟-2-丙醇，丁醇，异丁醇，叔丁醇等；水；或者上述溶剂的混合溶剂。
[0082] 相比于lmol当量的S-(全氟烷基）_二苯并噻唑盐，此反应（M'）+X (M' = H)的 用量可以为lmol当量至很大的过量，优选约为lmol~lOmol当量；(M'）+X (M'为金属或铵 离子）的用量可以约为〇? 8mol~2mol当量，优选约0? 9mol~1. 5mol当量，反应温度约为 0°C~100°C，优选约为室温至80°C，反应时间以反应完全为准，可以约为10分钟至几天，优 选为1天内。
[0083] 本发明同时涉及如下面通式（VI)所示的卤代二苯并噻吩的回收利用，此化合物 是全氟烷基化试剂如通式（V)所示的卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻吩使用后的副产物。
[0084]
[0085] 其中R1~8的定义与上文定义相同。
[0086] 当卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐用于有机化合物的全氟烷基化时，如下面式 8所示，除生成了全氟烷基化化合物外，还生成了当量的或更高收率的如式（V)所示的卤代 二苯并噻吩副产物（见如下实施例11~14)。
[0087] 式8.有机化合物与卤代S-(全氟烷基）-二苯并噻唑盐（I)的全氟烷基化：形成 卤代二苯并噻唑（V)，
[0089] 如下面式9所示，式（V)所示的卤代二苯并噻吩经还原制备得到式（II)所示的卤 代联苯。
[0090] 式9.从卤代二苯并噻唑（V)中回收卤代联苯（II)
[0092] 式9所示的反应可以采用硫化合物的脱硫还原反应完成（见实施例15)。脱硫化 后得到的卤代联苯可以重复利用来制备本发明中的S-(全氟烷基）-二苯并噻吩盐。
[0093] 本发明同时涉及使用回收的式（II)所示的卤代联苯制备式（I)所示产品卤代 S-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐。卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐使用后所得到的式（V) 卤代二苯并噻吩直接脱硫得到回收的卤代联苯。
[0094] 使用回收的式（II)所示卤代联苯可以通过方法1制备卤代S-(全氟烷基）二苯 并噻吩盐，并使用同样的方式，仅原料为回收的卤代联苯。
[0095] 当式（I'）卤代S-(全氟烷基）二苯并噻吩三氟甲磺酸盐（X = CF3S03)被用 作全氟化试剂时，除得到全氟烷基有机化合物和式（V)所示的卤代苯并噻吩外，还得到 三氟甲磺酸及其盐。三氟甲磺酸酐可由回收的三氟甲磺酸及其盐通过常规的合成方法 制备得到，如与P2O5进行脱水反应制备得到（MT.Gramstad，R.N.Haszeldine，J.Chem. Soc，1957, 4069-4079) :CF3S03H+P205- (CF3S02)20。
[0096] 本发明的工业应用
[0097] 本发明上述通式（I)所示的卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐作为亲电全氟化 试剂制备全氟化有机化合物有广泛的应用，（见实施例11~14)。本发明的卤代S-(全氟 烷基）_二苯并噻吩盐可以由非常短的工艺（例如一锅法法或两步反应，见实施例1~6) 及简单的过滤技术制备得到（见实施例1，2,3,4和6)。这在工业上经济化生产亲电全氟烷 基化试剂非常有用。
[0098] 此外，如路线7所示，卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐全氟化有机化合物后 回收得到的卤代苯并噻吩（见实施例10)，再通过直接还原脱硫反应回收卤代联苯。卤代 S-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐被应用后得到的三氟甲磺酸或其盐，也能回收另一个原料三 氟甲磺酸酐。
[0099] 式10.卤代S-(全氟烷基）_二苯并噻唑盐循环图
[0100]
[0101] 如式10环所示，本发明能提供低成本，环境友好的产品卤代S-(全氟烷基）-二苯 并噻吩盐，并且能够低成本绿色环保的使用全氟烷基化试剂制备全氟烷基化合物。因此，本 发明的新化合物卤代S-(全氟烷基）-二苯并噻吩盐及其制备方法，能够提供高效率的，环 境友好的全氟烷基化试剂，这在工业上非常重要。
[0102] 当前发明提供了一种新的卤代s-(全氟烷基）_二苯并噻吩盐及其低成本的绿色 生产方法。此盐为一种非常强大的亲电子全氟化试剂，全氟化活性高。
【具体实施方式】
[0103] 为了更好的理解本发明的内容，下面结合具体实施例来做进一步的说明，但具体 的实施方式并不是对本发明的内容所做的限制。
[0104] 苯并噻吩结构数字编号如下所示：
[0105]
[0106] 实施例1 :2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐及2, 6-二 氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备
[0107]
[0108] 于室温下（20°C )，氮气保护中将3, 3' -二氟联苯（14. 2g，74. 7mmol)加入到干燥 的三氟甲磺酸钠（14g，90mm〇l)和干燥的100mL硝基甲烷混合液中，后置于水浴中冷却.该 混合液搅拌40分钟，然后将三氟甲磺酸酐（50. 6g，179. 4mmol)加入混合液中，10分钟滴 毕，然后该混合液在室温下搅拌46小时，以三氟甲苯为基准19F NMR分析反应液，显示仍有 8%的起始原料3, 3' -二氟联苯未反应，2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺 酸盐与2, 6-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐收率分别为58% (63% *)和 13% (14%*)，即总收率71 % (77%*)。反应完毕后，蒸干溶剂，加入30ml二氯甲烷，再次 蒸干.然后加入l〇〇ml水和125ml二氯甲烷，搅拌45分钟，过滤收集产生的沉淀，得到产物 20. lg，分离收率61% (66%*)，该产物为晶状固体形式的2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯 并噻吩三氟甲磺酸盐与2, 6-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐（87:13)的 混合物。
[0109] *表示的收率为基于消耗的起始原料计算得到.
[0110] 经重结晶得到纯的晶体形态的2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺 酸盐，
[0111] 降解起始温度为204°C (TGA/DSC检测）（重结晶溶剂为CH3CN-乙醚）。
[0112] 该产物的谱图数据及理化数据如下：
[0113] 19F NMR CH 照射）（376. 5MHz，DMS0-d6) S -53. 25 (3F，s，CF3)，-77. 78 (3F，s，S02CF3) ,-101. 81ppm(2F, s, 2, 8-F)；
[0114] 1H-NMR(400. 2MHz, DMS〇-d6) 8 8. 76 (2H, dd, J = 9. 0, 4. 8Hz, 4, 6-H), 8. 56 (2H, dd, J =8. 8, 2. 8Hz, 1, 9-H), 7. 84ppm(2H, dt, J = 2. 8,9. 0Hz,3, 7_H)
[0115] 13C-NMR(100. 6MHz, DMS0-d6) 8 66. 9 (d, J = 26 1. 6Hz) , 143. 8 (dd, J = 11. 6, 2. 5Hz), 132. 9(d, J = 10. 1Hz), 123. 4 (quartet, J = 332. 3Hz), 123. 0 (d, J = 2. 0Hz), 121. 1 (quartet, J = 321. 9Hz), 120. 1 (d, J = 24. 1Hz), 113. 7ppm(d, J = 27. 2Hz)；
[0116] IR(KBr) 3112, 3057, 1593, 1584, 1583, 1263, 1237, 1178, 1157, 1090, 1029, 903, 838 ,757, 636, 571, 517, 492, 465cm S
[0117] 质谱分析（ESI 方法）m/z, 289 (M+-0S02CF3);
[0118] 高分辨质谱（ESI 方法）C13H6F5S (M-0S02CF3)+，计算值 289. 0105.测量值 289. 0129.
[0119] 元素分析 C14H6Fs03S2:计算值：C, 38. 36 % 1. 38 % ?测量值：C, 38. 45 % ; H. 1. 67% .
[0120] 混合物中2, 6-二氟-S-(三氟甲基）二苯并噻吩三氟甲磺酸盐NMR检测数据如 下：
[0121] 19F NMR CH 照射）（376. 5MHz，DMS0-d6) S -52. 45 (3F，d，J = 6. 6Hz，CF3)，-77. 78 (s， CF3S02), -100 . 76 (IF, s, 2-F), -108. 23ppm(lF, quartet, J = 6. 6Hz, 6-F).
[0122] 另一个实验按照如下的方法分离得到纯的2, 6-二氟-S-(三氟甲基）二苯并噻吩 三氟甲磺酸盐.蒸干反应液，加入水和二氯甲烷，过滤掉析出的固体，滤液分离出有机层， 浓缩，过柱分离（洗脱溶剂为二氯甲烷：甲醇=10:1)得到纯的固体2, 6-二氟-s-(三氟 甲基）二苯并噻吩三氟甲磺酸盐.
[0123] 降解起始温度为135°C (TGA/DSC检测）（重结晶溶剂为CH3CN-乙醚）。
[0124] 19F NMR CH 照射）（376. 5MHz，DMS0-d6) S -53. 25 (3F，s，CF3)，-77. 78 (3F，s，S02CF3) ,-101. 81ppm(2F, s, 2, 8-F)；
[0125] iH-NMRGOO. 2MHz, DMS0-d6) S 8. 77(1H, dd, J = 8. 9, 4. 6Hz, 4-H), 8. 67(1H, dd, J =8. 9, 2. 6Hz, 1-H), 8. 47 (1H, d, J = 8. 4Hz, 9-H), 8. 26 (1H, dt, J = 5. 2,8.4Hz, 8-H), 7. 95 (1H, t, J = 8. 4Hz,7-H), 7. 88ppm(lH, dt, J = 2. 6, 8. 9Hz,3-H)；
[0126] 13C 匪R(100. 6MHz, DMS0-d6) S 163. 3(d, J = 255. 9Hz, 2-C), 159. 5(d, J = 257. 5Hz, 6-C), 144. 1 (dd, J = 11. 2, 1. 9Hz), 143. 0 (d, J = 2. 5Hz), 140. 2 (d, J = 8. 3Hz), 133. 2 (d, J = 10. 8Hz), 123. 5 (quartet, J = 333. 1Hz, CF3), 122. 5 (d, J = 2. 8Hz), 121. 1 (quartet, J = 322. 2Hz, S02CF3), 120. 8 (d, J = 2. 1Hz), 120. 6 (d, J = 24. 8Hz)，119. 7 (d, J = 18. 0Hz)，114. 5 (d, J = 26. 8Hz)，113. 3ppm (d, J = 17. 1Hz);
[0127] IR(KBr) 3059, 1603, 1583, 1490, 1474, 1447, 1267, 1224, 1169, 1155, 1103, 1075, 10 27, 904, 838, 815, 804, 758, 733, 665, 634, 573, 516, 495, 454, 435, 404cm、
[0128] 元素分析 C14H6Fs03S2:计算值：C，38. 36 % ;H，1. 38 % ?测量值：C，38. 28 % ; H. 1. 45% .
[0129] 本发明所得产物经简单的过滤即可从反应混合物中以较好的收率分离得到，而经 济化大生产中过滤步骤非常实用。
[0130] 实施例2 :2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐及2, 6-二 氟-S-(三氟甲基）_二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备
[0132] 于室温下（20°C )，氮气保护中将3, 3' -二氟联苯（28. 4g，149. 5mmol)加入到干 燥的三氟甲磺酸钠（25.3g，162mmol)和干燥的100mL硝基甲烷混合液中，后置于水浴中冷 却.该混合液搅拌35分钟，然后将三氟甲磺酸酐（49. 9g，177mmol)加入混合液中，10分钟 滴毕，混合液搅拌30分钟.一次性加入三氟乙酸酐（37. 2g，177mmol)，然后撤除水浴.然 后该混合液在室温下搅拌22小时，以三氟甲苯为基准19F NMR分析反应液，显示仍22%的 起始原料3, 3' -二氟联苯未反应，2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐 与2, 6-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐收率分别为53% (68% *)和6% (8% *)，即总收率59% (76% *)。反应完毕后，蒸干溶剂，加入50ml甲苯，再次蒸干.此 操作再重复一次.然后加入l〇〇ml水搅拌5分钟，过滤收集产生的沉淀，得到产物36. 3g，分 离收率55% (71 % *)，该产物为晶状固体形式的2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三 氟甲磺酸盐与2, 6-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐（92:8)的混合物。
[0133] *表示的收率为基于消耗的起始原料3, 3' -二氟联苯计算得到.
[0134] 产品的理化性质如例1所示.
[0135] 实施例3 :2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐及2, 6-二 氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备
[0137] 于室温下（20°C )，氮气保护中将3, 3' -二氟联苯（14. 2g，74. 7mmol)加入到干燥 的三氟甲磺酸钠（15.2g，97.4mm〇l)和干燥的100mL硝基甲烷混合液中，后置于水浴中冷 却.该混合液搅拌20分钟，然后将三氟甲磺酸酐（29. 5g，105mmol)加入混合液中，6分钟 滴毕，混合液搅拌50分钟.一次性加入乙酸酐（37. 2g，177mmol)，搅拌47分钟，然后撤 除水浴.然后该混合液在室温下搅拌46小时.以三氟甲苯为基准19F NMR分析反应液，显 示仍有49%的起始原料3, 3' -二氟联苯未反应，2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩 三氟甲磺酸盐与2, 6-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐收率分别为31 % (60% *)和7% (13% *)，即总收率38% (73% *)。蒸干反应液溶剂，加入50ml甲苯，再 次蒸干.此操作再重复一次.然后加入l〇〇ml水搅拌45分钟，过滤收集产生的沉淀，100ml 甲苯洗涤滤饼，干燥得到产物11. 7g，分离收率36% (71% *)，该产物为晶状固体形式的 2, 8-二氟-S-(二氟甲基）-二苯并噻吩二氟甲磺酸盐与2, 6-二氟-S-(二氟甲基）-二苯 并噻吩三氟甲磺酸盐（86:14)的混合物。
[0138] *表示的收率为基于消耗的起始原料3, 3' -二氟联苯计算得到.
[0139] 产品的理化性质如例1所示.
[0140] 实施例4 :2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐及2, 6-二 氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备
[0142] 于冰水浴中，氮气保护下将三氟甲磺酸酐（60. 8g，216mmol)加到干燥的三氟甲磺 酸钠（28. lg，180mmol)和干燥的200mL硝基甲烷混合液中，该混合液在室温下搅拌5小时， 然后将3, 3' -二氟联苯（11. 4g，60mmol)加入混合液中，然后该混合液在室温下搅拌41小 时，以三氟甲苯为基准19F NMR分析反应液，显示2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩 三氟甲磺酸盐与2, 6-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐收率分别为54% 和12%，即总收率66%。反应完毕后，蒸干溶剂，然后加入水和二氯甲烷各100mL，搅拌 30分钟，过滤收集产生的沉淀，得到产物15. 0g，分离收率57 %，该产物为晶状固体形式的 2, 8-二氟-S-(二氟甲基）-二苯并噻吩二氟甲磺酸盐与2, 6-二氟-S-(二氟甲基）-二苯 并噻吩三氟甲磺酸盐（93:7)的混合物。
[0143] 产品的理化性质如例1所示.
[0144] 实施例5 :4, 4' -二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备
[0146] 于室温在氮气保护下将三氟甲磺酸酐（6. 08g，21. 6mmol)加入到干燥的三氟甲 磺酸钠（2. 81g，18mmol)与干燥的15mL环丁砜的混合液中，该混合液在室温搅拌24小时 后，将溶解在5mL环丁砜中的4, 4' -二氟联苯（1. 14g，6. Ommol)溶液加入上述混合液中， 该混合液在室温下搅拌23小时，以三氟甲苯为标准，经19F NMR检测反应液中产物3, 7-二 氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐收率为72%，产物经常规后处理即可得到， 如，柱层析法，其谱图数据及物理性质如下：
[0147] 降解起始温度为164°C (TGA/DSC检测）（乙腈-乙醚重结晶）；
[0148] 19F NMRCH 照射）（376. 5MHz，DMS0-d6) S -52. 10 (3F，s，CF3S)，-77. 78 (3F，s，CF3S02 ),-107. 03ppm(2F, s, 3, 7-F)；
[0149] :H NMR(400. 2MHz, DMS〇-d6) 8 8. 59-8. 62 (4H, m. 1, 4, 6, 9-H), 8. 01ppm(2H, dt, J = 2. 4, 8. 8Hz, 2, 8-H)；
[0150] 13C NMR(100. 6MHz, DMS0-d6) 8 162. 7(d, J = 252. 0Hz), 137. 5 (s), 128. 5 (d, J =11. 6Hz), 127. 1 (d, J = 9. 3Hz), 123. 8 (d, J = 23. 0Hz), 123. 4 (quartet, J = 333. 3Hz), 121. 2 (quartet, J = 322. 5Hz), 117. 8ppm(d, J = 29. 1Hz)；
[0151] IR(KBr)3096, 1595, 1467, 1269, 1232, 1215, 1069, 1034, 873, 841, 758, 694, 575, 51 6,459cm S
[0152] 高分辨质谱（ESI 方法）C13H6F5S (M-0S02CF3)计算值 289. 0105.测量值 289. 0116.
[0153] 元素分析 C14H6Fs03S2:计算值：C, 38. 36 % 1. 38 % ?测量值：C, 38. 40 % ; H. 1. 43% .
[0154] 实施例6 :2, 3, 7, 8-四氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的制备
[0156] 冰浴冷却，氮气氛围内将三氟甲磺酸酐（30. 4g，108mmol)加入到干燥的三氟甲基 亚磺酸钠（14. lg，90. 4mmol)与70mL干燥的硝基甲烷混合液中，该混合液在室温下搅拌6 小时之后，将溶解在30mL干燥的硝基甲烷中的3, 3'，4, 4' -四氟联苯（6. 8g 30. lmmol)溶 液加入上述混合液中，形成的反应混合液室温搅拌43小时，以三氟甲苯为基准，19F NMR分 析反应液显示产物2, 3, 7, 8-四氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐收率68 %，反 应完成后，蒸干反应混合液，然后加入水l〇〇mL，二氯甲烷125ml，然后搅拌80分钟，过滤收 集产生的沉淀，得到晶状固体产物2, 3, 7, 8-四氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸 盐8. 3g，分离收率为58%，其谱图数据及理化数据如下：
[0157] 降解起始温度为171°C (TGA/DSC检测）（乙腈-乙醚重结晶）；
[0158] 19F NMRCH 照射）（376. 5MHz，DMS0-d6) S -51. 48 (3F，s，CF3S)，-77. 82 (3F，s，CF3S02 )，-124. 89(2F，d，J = 21. 5Hz，2, 8-F)，-129. 47ppm(2F，d，J = 21. 5Hz，3, 7-F);
[0159] :H NMR(400.2MHz,DMS0-d6) 8 8.81(2H,dd,J = 8. 8, 7. 2Hz, 4, 6-H), 8. 72ppm(2H, dd, J = 10. 2, 7. 0Hz, 1, 9-H)；
[0160] 13C NMR(100. 6MHz, DMS0-d6) 8 155. 0(dd, J = 257. 4, 13. 2Hz), 151. 0 (dd, J =255. 7, 14. 2Hz), 138. 4(d, J = 10. 5Hz), 123. 5 (d, J = 7. 5Hz), 123. 2 (quartet, J = 333. 7Hz), 121.1 (quartet, J = 322.5Hz), 120.1 (d，J = 24.2Hz), 115. 2ppm(d，J = 22. 0Hz)；
[0161] IR(KBr) 3102, 3038, 1608, 1493, 1438, 1277, 1256, 1242, 1224, 1172, 1073, 1029, 10 01，882, 784, 756, 639, 573, 521，455cm、
[0162] 高分辨光谱（ESI 方法）[C13H4F7S] + (M-0S02CF3)+计算值 324. 9916.测量值 324. 9935.
[0163] 元素分析 C14H4F1Q03S2:计算值：C，35. 45 % ;H，0? 85 % ?测量值：C，35. 65 % ; H. 0. 88% .
[0164] 本发明所得产物经简单的过滤即可从反应混合物中分离，而经济化大生产中过滤 步骤非常有用。
[0165] 对比实施例1 :S_(三氟甲基）_二苯并噻唑三氟甲基甲磺酸盐的制备
[0167] 在室温条件下氮气氛围内将三氟甲磺酸酐（6. 08g，21. 6mmol)加入到干燥的三氟 甲基亚磺酸钠（2.80g，18mmol)与干燥的硝基甲烷（15mL)的混合液中，该反应液搅拌3小 时后，将溶解在干燥的硝基甲烷（5mL)中的联苯（0.93g，6.0mmol)溶液加入上述混合液， 然后在室温下搅拌60小时，以三氟甲苯为基准， 19F NMR分析反应液显示产物S-(三氟甲 基）-二苯并噻唑三氟甲基甲磺酸盐（Umemoto试剂）收率仅为3%，同时有大量的副产物产 生。
[0168] 如前文所述，按照实施例4的方法同法操作，以联苯替换3, 3'-二氟联苯试图制备 Umemoto试剂，S-(三氟甲基）-二苯并噻唑三氟甲基甲磺酸盐，仅得到3%的Umemoto试剂 并伴有大量的副产物。与此相反，以实施例1-6为例，本发明提供的卤代S-(全氟烷基）-二 苯并噻吩盐可以以很好的收率制备得到，因此与现有技术中的Umemoto试剂相比，本发明 提供的化合物十分有用。
[0169] 实施例7 :2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩盐酸盐的制备
[0170]
[0171] 将四丁基氯化铵（2. 54g，9. 15mmol)，乙腈（lOmL)溶液加入搅拌的2, 8-二 氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐（4.0g，9. 13mmol)乙腈（120mL)溶液中，反 应混合液搅拌过夜，产生的沉淀过滤得到2. 88g的2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩 盐酸盐，收率97%，谱图数据及理化数据如下：
[0172] 降解起始温度为230°C (TGA/DSC检测）（甲醇-乙醚重结晶）；
[0173] 19F NMRCH 照射）（376. 5MHz，DMS0-d6) S -53. 51 (3F，s，CF3)，-102. 80ppm(2F，s，2， 8-F) JH NMR(400. 2MHz，DMS0-d6) S 7. 81 (2H，dt，J = 2. 6, 8. 8Hz，3, 7-H)，8. 55 (2H，dd，J = 8. 8, 2. 6Hz，1，9-H), 8. 78ppm(2H, dd, J = 8. 8, 4. 8Hz，4, 6-H);
[0174] 13C NMR(100. 6MHz, DMS〇-d6) 8 113. 5 (d, J = 26. 6Hz) , 119. 7 (d, J = 24. 7Hz), 123. 3 (quartet, J = 334. 9Hz), 124. 9 (d, J = 2. 3Hz), 132. 4 (d, J = 10. 5Hz), 143. 7 (dd, J = 11.1,2. 3Hz), 166. 6ppm(d, J = 253. 8Hz)；
[0175] IR(KBr)3010, 2985, 1590, 1581, 1475, 1434, 1220, 1206, 1179, 1124, 1113, 1079, 10 42, 940, 912, 828, 749, 569, 491, 445, 410cm
[0176] 元素分析 C13H6F5C1S:计算值：C, 48. 09 % 1. 86 % ?测量值：C, 48. 03 % ; H. 1. 92% .
[0177] 实施例8 :2, 8-二氟-S-(三氟甲基）_二苯并噻吩溴酸盐的制备
[0178]
[0179] 将四丁基溴化铵（1. 47g，4. 57mmol)，乙腈（6mL)溶液加入搅拌的2, 8-二 氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐（2.0g，4.57mmol)乙腈（60mL)溶液中，反应 混合液搅拌过夜，产生的沉淀过滤得到1. 28g黄色固体的2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯 并噻吩溴酸盐，收率76%，甲醇重结晶，得到甲醇化物C13H6BrS ? 1/2(CH30H).谱图数据及 理化数据如下：
[0180] 降解起始温度为182°C (TGA/DSC检测）（甲醇重结晶）；
[0181] 19F NMRCH 照射）（376. 5MHz，DMS0-d6) S -53. 17(3F，s，CF3)，-102. 42ppm(2F，s，2, 8 _F)；
[0182] :H NMR(400. 2MHz, DMS〇-d6) 8 8. 82 (2H, dd, J = 4. 6, 8. 8Hz, 4, 6-H), 8. 57 (2H, dd, J =2.8,8.8Hz, l,9-H),7.81(2H,dt,J = 2. 8, 8. 8Hz, 3, 7-H) , 4. 0 (宽 峰，OH), 3. 17ppm(l. 4H, s, CH3);
[0183] 13C NMR(100. 6MHz, DMS0-d6) 8 166. 7 (d, J = 254. 5Hz), 143. 7 (dd, J = 2. 0, 11. 1Hz), 132. 6 (d, J = 10. 1Hz), 127. 6 (s), 122. 6 (quartet, J = 334. 3Hz), 119. 9 (d, J =24. 1Hz), 113. 6 (d, J = 27. 2Hz), 48. 9ppm (s)；
[0184] IR(KBr) 3443, 3019, 2990, 1583, 1475, 1438, 1300, 1217, 1178, 1124, 1081，1041，94 5, 902, 829, 750, 721，568, 491，441，411cm、
[0185] 元素分析 C13H6BrF5S ? 1/2CH30H:计算值：C，42. 10 % ;H，2. 09 % ?测量值： C, 41. 90% ；H. 1. 94% .
[0186] 实施例9 :2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩四氟硼酸盐的制备
[0187]
[0188] 于40°C，将2,8_二氯-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩氯（0. 30g，0. 924mmol)加入到 搅拌的四氟硼酸钠（〇. l〇lg，〇. 92mmol)甲醇（5mL)溶液中，当该混合液变成均一溶液后，冷 却到室温，然后慢慢加入15mL乙腈，过滤除去产生的白色沉淀（NaCl)，蒸发滤液，加入15mL 乙腈后，过滤除去不溶固体，蒸发滤液得到晶状固体产物，然后用乙腈/乙醚重结晶，得到 0. 27g纯的2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩四氟硼酸盐，收率78%，其理化数据及 谱图数据如下：降解起始温度为185°C (TGA/DSC检测）（乙腈-乙醚重结晶）；
[0189] 19F NMRCH 照射）（376. 5MHz，DMS0-d6) S -53. 24(3F，s，CF3)，-101. 80(2F，s，2, 8-F) ,-148. 24ppm(4F, s, BF4)；
[0190] :H NMR(400. 2MHz, DMS〇-d6) 8 7. 82 (2H, dt, J = 2. 6, 8. 8Hz, 3, 7-H), 8. 55 (2H, dd, J =8. 8, 2. 6Hz, 1, 9-H), 8. 75ppm(2H, dd, J = 8. 8, 4. 8Hz, 4, 6-H)；
[0191] 13C NMR(100. 6MHz, DMS〇-d6) 8 113. 7 (d, J = 26. 6Hz) , 120. 1 (d, J = 24. 6Hz), 123. 0 (d, J = 2. 1Hz) , 123. 4 (quartet, J = 332. 2Hz), 132. 9 (d, J = 10. 7Hz), 143. 8 (dd, J = 11. 0, 2. 3Hz), 166. 9ppm(d, J = 254. 7Hz).
[0192] IR(KBr) 3101, 2984, 1591, 1479, 1437, 1300, 1252, 1223, 1182, 1082, 943, 881, 829, 756, 573, 522, 490, 456, 441, 429, 409cm
[0193] 元素分析：C13H6F9SB:计算值 C, 41. 52 % 1. 61 % ?测量值：C, 41. 78 % ; H, 1. 64% .
[0194] 实施例10 :2, 8-二氟-S-(三氟甲基）_二苯并噻吩六氟磷酸盐的制备
[0195]
[0196] 于一圆底烧瓶中加入六氟磷酸钠（1. 09g, 6. 47mmol)和20ml甲醇.搅拌至均相， 加入2, 8-二氯-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩氯（2. lg，6. 47mmol)，搅拌1小时，然后慢慢 加入150mL乙腈，再搅拌2小时，过滤除去产生的白色沉淀（NaCl)，滤液蒸干，加入120mL 乙腈后，过滤除去不溶固体，蒸发滤液得到晶状固体产物，然后用乙腈/乙醚重结晶，得到 1. 84g纯的2, 8-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩四氟硼酸盐，收率66%，其理化数据及 谱图数据如下：
[0197] 降解起始温度为186°C (TGA/DSC检测）（乙腈-乙醚重结晶）；
[0198] 19F NMR with 'H-irradiationCSTe. 5MHz, DMS〇-d6) 8 -53. 23 (3F, s, CF3),-70. 13(6F, d, J = 711. 2Hz, PF6),-101. 80 (2F, s, 2, 8-F)；
[0199] :H NMR (400. 2MHz, DMS〇-d6) 8 8. 76 (2H, dd, J = 4. 6, 8. 9Hz, 4, 6-H), 8. 56 (2H, dd, J =2. 7, 8. 9Hz, 1, 9-H), 7. 83 (2H, dt, J = 2. 7, 8. 9Hz, 3, 7-H)；
[0200] 13C NMR(100. 6MHz, DMS0-d6) 8 166. 9(d, J = 254. 7Hz, 2, 8-C), 143. 7 (dd, J =11. 1, 2. 0Hz, 10, 11-C) , 132. 9 (d, J = 10. 6Hz, 4, 6-C) , 123. 4 (quartet, J = 331. 4Hz, CF3), 123. 0 (d, J = 2. 2Hz, 12, 13-C) , 120. 1 (d, J = 24. 6Hz, 1, 9-〇r 3, 8-C), 113. 7ppm(d, J = 26. 2Hz, 1, 9-〇r 3, 8-C) ；IR(KBr) 3101, 1596, 1481, 1440, 1413, 13 02, 1260, 1233, 1178, 1128, 1067, 1043, 944, 894, 845, 822, 756, 742, 571, 558, 491, 454, 431, 409cm 、
[0201] 实施例11 :2, 8(2, 6)-二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐试剂三氟 甲基化1-氧代-2-茚满-2-羧酸甲酯
[0203] 在室温条件下，向搅拌的1-氧代-2-讳满羧酸甲酯（190mg, lmmol), K2C03(430mg ,3mmol)和四丁基碘化铵（20mg,0. 05mmol)的N,N-二甲基甲酰胺（10mL)溶液中加入比例 为97:3的2,8_二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐与2,6_二氟-S-(三氟 甲基） -二苯并噻吩三氟甲磺酸盐的混合液（65mg, 1. 5mmol)，该反应混合搅拌3小时，以三 氟甲苯为标准，经19F NMR检测混合液中三氟甲基化产物，即1-氧代_2_(三氟甲基）-茚 满-2-羧酸甲酯收率94%，产物经常规后处理即可得到，如，萃取和柱层析法，经光谱分析 19F NMR(CDCl3)S-69. 3(s，CF3)，19F NMR分析表明，以二氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三 氟甲磺酸盐为基准，2, 8-二氟苯并噻吩和2, 6-二氟苯并噻吩收率分别为91 %和3%，结构 鉴定数据如下：
[0204] 2, 8-二氟苯并噻吩：
[0205] 19F NMRCH 照射）（376. 5MHz，CDC13) S -117. 81ppm(s);
[0206] 虫 NMR (400. 2MHz，CDC13) S 7. 24 (2H，dt，J = 2. 4, 8. 8Hz，3, 7-H)，7. 75 (2H，dd，J = 2. 4, 9. 2Hz, 1. 9-H)，7. 78ppm(2H, dd, J = 4. 8, 8. 8Hz, 4, 6-H) ?
[0207] 2, 6-二氟苯并噻吩：
[0208] 19F NMRCH 照射）（376. 5MHz，DMS0-d6) S -115. 33 (s，6-F)，-117. 32ppm(s，2-F) ?
[0209] 实施例12 :2, 3, 7, 8-四氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐试剂三氟甲 基化1-氧代-2-茚满-2-羧酸甲酯
[0211] 在室温条件下，向搅拌的1-氧代-2-茚满羧酸甲酯（114mg，0. 6mmol)，K2C03(249 mg，1.8mmol)和四丁基碘化铵（10mg，0.03mmol)的N，N-二甲基甲酰胺（30mL)溶液中加入 2,3,7,8-四氟-5-(三氟甲基）二苯并噻吩三氟甲磺酸盐（431^，0.9臟〇1)。反应混合液搅 拌4小时，以三氟甲苯为基准，19F NMR分析反应液显示，相对于应用的1-氧代-2-茚满羧酸 甲酯，1-氧代-2-三氟甲基一茚满-2-羧酸甲酯收率为61% ;相对于应用的2, 3, 7, 8-四 氟-S-(三氟甲基）二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，2, 3, 7, 8-四氟二苯并噻吩收率为91 %。然 后反应液用水（30mL)稀释，用乙酸乙酯（3X30mL)萃取，合并有机相用MgS04干燥，过滤， 蒸干溶剂，剩余物硅胶柱层析，分离产物并用光谱分析法鉴定。1-氧代-2-三氟甲基一茚 满-2-羧酸甲酯分析数据如实施例6。2, 3, 7, 8-四氟二苯并噻吩的理化数据及光谱数据如 下，
[0212] Mp 145. 3°C ~147. 3°C ;
[0213] 19F 匪RCH 照射）（376. 5MHz，CDC13) S-136. 41 (2F，d，J = 20. 7Hz，3, 7 或 2, 8-F)，-139. 69ppm(2F, d, J = 20. 7Hz, 2, 8 或 3, 7-F);
[0214] :H NMR (40 0. 2MHz, CDC13) 87.61(2H,dd,J = 9. 6, 6. 8Hz, 4, 6 或 1，9-H), 7. 77ppm (2H, dd, J = 10. 0, 7. 2Hz, 1, 9 或 4, 6-H);
[0215] 13C NMR (100. 6MHz, CDC13) 8 1 09. 4 (d, J = 19. 4Hz) , 111. 0 (d, J = 21.2Hz), 130. 7 (m), 135. 1 (d, J = 7. 8Hz), 149. 4 (dd, J = 247. 0, 14. 2Hz), 150. lppm(dd, J = 250. 7, 14. 7Hz)；
[0216] IR(KBr)3076, 1577, 1490, 1439, 1263, 1151, 1059, 907, 861, 831, 774, 666, 625, 572 ,520, 438cm
[0217] 实施例13 :2, 8(2, 6)_二氟-S-(三氟甲基）_二苯并噻吩三氟甲磺酸盐试剂三氟 甲基化对甲苯磺酸-3- 丁炔酯
[0219] 将 CuCl (0? 2mmol)，2, 4, 6-三甲基吡啶（2mmol)，比例为 97:3 的 2, 8-二氟-S-(三 氟甲基）二苯并噻吩三氟甲磺酸盐和2, 6-二氟-S-(三氟甲基）二苯并噻吩三氟甲磺酸盐 混合物（52. 5mg，1. 2mmol)和对甲苯磺酸-3- 丁炔酯（lmmol)加入配有搅拌子的希丁克管 中，在氩气氛围内将N，N-二甲基乙酰胺（5mL)加入希丁克管中，然后该混合液在30°C搅拌 24小时，以三氟甲苯为标准，经 19F NMR检测混合液中三氟甲基化产物，即对甲苯磺酸-4-三 氟甲基-3- 丁炔酯，收率65%，产物经常规后处理即可得到，如，萃取和柱层析法，用已报道 的已知光谱数据进行鉴定。
[0220] 实施例14 :2, 3, 7, 8-四氟-S -(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐试剂三氟 甲基化a-甲基苯乙烯
[0222] 在氮气氛围下，将装有a-甲基苯乙烯（236mg，2. Ommol)，2, 3, 7, 8-四氟-S-(三氟 甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐（1.048,2.2臟〇1)，三（2,2'-联吡啶）钌二（六氟磷酸） 盐（9mg，0.0 lmmol)，丙酮（16mL)和水（2mL)的希丁克管置于距离4W LED灯小于lcm的位 置，该反应液在室温下照射4. 5小时，以三氟甲苯为标准，19F NMR检测反应液表明相对于所 应用的a-甲基苯乙烯，3, 3, 3-三氟-1-甲基-1-苯基-1-丙醇产率为87%;相对于所应用 的2, 3, 7, 8-四氟-S-(三氟甲基）-二苯并噻吩三氟甲磺酸盐，2, 3, 7, 8-四氟二苯并噻吩 收率为93%，这些产物通过常规后处理即可分离，如萃取和柱层析法，并且用光谱法鉴定产 物。
[0223] 实施例15 :2, 8 (2, 6)_二氟-S-(三氟甲基）_二苯并噻吩回收3, 3' -二氟联苯
[0224]
[0225] 将比例为98:2的2, 8-与2, 6-二氟二苯并噻吩混合物（0. lg，0. 45mmol)，兰尼镍 (来源于美国Johnson Matthey的镍催化剂A-4F00)甲醇（0? 8mL)液和20mL甲醇混合，该 混合体加热回流4小时，然后以三氟甲苯为标准，19F NMR检测反应液表明产生的3, 3' -二 氟联苯收率为88%，这些产物通过常规后处理即可分离，如萃取和柱层析法，并且用光谱法 鉴定产物。
[0226] 尽管已经结合了【具体实施方式】对本发明进行了充分的描述，应当注意的是对于本 领域技术人员来说其各种变化和修改是显而易见的。这样的变化和修改将可以理解为包括 在由所附权利要求所定义的本发明的范围内。
【主权项】
1. 一种具有如下通式（I)结构的面代S-(全氣烷基）-二苯并嚷吩盐：--------Ml) 其中Rf表示Cl4全氣烷基，R1，R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8分别代表氨原子或面原子，且面 原子总数为1~5个，X是质子酸的共辆碱。2. 根据权利要求1所述的面代S-(全氣烷基）-二苯并嚷吩盐，其中Rf为S氣甲基。3. 根据权利要求1所述的面代S-(全氣烷基）-二苯并嚷吩盐，其中R 1 面原子总数 为2~4。4. 根据权利要求1所述的面代S-(全氣烷基）-二苯并嚷吩盐，其中所述面原子为氣。5. 根据权利要求1所述的面代S-(全氣烷基）-二苯并嚷吩盐，其中所述X为 CF3SO3，Cl，化，BFa，PFe 或服O 4。6. -种具有如下通式（I'）结构的面代S-(全氣烷基）-二苯并嚷吩盐的制备方法，------------------（I.) 此方法组成如下：由下列式（II)表示的面代联苯，式RfSOzM所示的全氣烷基亚横酸盐 和^氣甲横酸酢[佑。350)2]，^氣甲横酸佑。35〇3巧或通式巧(：0)2〇所代表的簇酸酢任一或 几个的组合进行反应：其中Rf表示Cl4全氣烷基，R1，R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8分别代表氨原子或面原子，且面 原子总数为1~5个，M为金属离子或锭根离子；R为Cl 4的烷基或面烷基。7. 根据权利要求6所述的制备方法，为面代联苯，=氣甲基亚横酸盐和=氣甲横酸酢 进行反应。8. 根据权利要求6所述的制备方法，为面代联苯，=氣甲基亚横酸盐和=氣甲横酸进 行反应。9. 根据权利要求6所述的制备方法，为面代联苯，=氣甲基亚横酸盐，=氣甲横酸酢和 通式（RCO) 2〇所代表的簇酸酢进行反应，其中R的定义与权利要求6相同。10. 根据权利要求6所述的制备方法，为面代联苯，=氣甲基亚横酸盐，=氣甲横酸和 通式（RCO) 2〇所代表的簇酸酢进行反应，其中R的定义与权利要求6相同。11. 根据权利要求6所述的制备方法，为面代联苯，=氣甲基亚横酸盐，=氣甲横酸酢， S氣甲横酸和通式（RC0)20所代表的簇酸酢进行反应，其中R的定义与权利要求6相同。12. 根据权利要求6所述的制备方法，为（步骤1)混合全氣烷基亚横酸盐和=氣甲横 酸酢；和（步骤2)步骤1所得混合液与所述面代联苯混合。13. 根据权利要求6所述的制备方法，包括（步骤1)混合全氣烷基亚横酸盐和=氣甲 横酸酢；和（步骤2)步骤1所得混合液与所述面代联苯和=氣甲横酸酢混合。14. 根据权利要求6至13任一权利要求所述的制备方法，其中所述Rf为CF 3,所述面 原子为氣原子，且Ri至R S氣原子的总数为2~4。15. 根据权利要求6至13任一权利要求所述的制备方法，其中所述面代联苯为式（V) 所示的S-(全氣烷基）二苯并嚷吩脱硫回收得到，式（V)所示化合物由式（I)所示的面代S -(全氣烷基）-二苯昔翻化化b右"W心输G应得到， _____--------- (V) O16. 根据权利要求1-13任一权利英求所还的制备方法，进一步包括如下分离步骤，用 水和有机溶剂洗涂反应混合物，其中所述有机溶剂不溶或微溶于水，产物式（I')所代表 的面代S-(全氣烷基）-二苯并嚷吩盐不溶或微溶于此有机溶剂，--y.) O17. 根据权利要求15所述的制备方法，进一步包括如下分离步骤，用水和有机溶剂洗 涂反应混合物，其中所述有机溶剂不溶或微溶于水，产物式（I')所代表的面代S-(全氣 烷基）-二苯并嚷吩盐不溶或微溶于此有机溶剂，------- O18. 根据权利要求16或17所述的制备方法，所述有机溶剂选自乙酸，丙酸，异丙酸，正 下酸，异下酸，叔下酸，仲下酸，甲基叔下基酸，乙酸乙醋，乙酸丙醋，乙酸异丙醋，丙酸乙醋， 二氯甲烧，氯仿，四氯化碳，二氯乙烧，苯，甲苯，二甲苯，氯苯，二氯苯，氣苯，=氣甲苯，正戊 烧及其异构体，正己烧及其异构体，正庚烧及其异构体，正辛烧及其异构体。19. 一种具有如下式（I)结构的面代S -(全氣烷基）-二苯并嚷吩盐的制备方法， ---0) 由式（I")表示的 并嚷吩盐-------ff) 与（M' )?-反应， 其中Rf表示Cl4全氣烷基，R1，R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8分别代表氨原子或面原子，且面 原子总数为1~5个，M'为氨，金属离子或锭根离子，狂'）和X分别为质子酸的共辆碱， 并且狂'）和X不相同。20.根据权利要求19所述的制备方法，其中M'为H，Li,化，K或Ag, X'为CF 3SO3, Cl, Br,或服〇4。
【文档编号】C07C303/30GK106032369SQ201510112921
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月16日
【发明人】梅本照雄, 朱天昊, 张斌, 李原强
【申请人】浙江九洲药业股份有限公司