[发明专利]芳基-芳基、芳基-烷基、烷基-烷基不对称过硫化合物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机化合物工艺应用技术领域，具体涉及一类芳基-芳基、芳基-烷基、烷基-烷基不对称过硫化合物及其高效便捷合成方法。 

背景技术

含过硫结构的有机化合物广泛存在于生物结构和功能分子中，例如大蒜、洋葱等蔬菜，海鞘类等海洋生物中都有含过硫有机化合物，而且过硫结构在人体及动物体内的多肽二级、三级结构的形成过程中具有重要作用。含过硫的有机物被广泛应用于医药、高分子材料、农药、香料香精、食品添加剂的合成。含过硫结构化合物在医药领域得到应用，例如生活中常用的广谱抗菌药大蒜素(Allicin)、解酒药戒酒硫(Disulfram)等都是含过硫有机化合物(如图1所示)。 

现有技术中，合成芳基-芳基、芳基-烷基、烷基-烷基不对称过硫化合物的传统方法主要是通过一种硫醇或者苯硫酚类化合物与另一种硫醇或苯硫酚类化合物及其衍生物来制备。此类方法，所使用的有机硫类化合物易被氧化，对金属催化剂有毒化作用；原料相对较为昂贵，底物需要预制备；原料味道过重，且对环境及人体均有不同程度的伤害；以上诸多不足制约了此类方法在工艺研究及药物化学研究领域的深层次应用。 

迄今为止，构筑过不对称硫化合物的常见方法有以下三种：a)传统方法是以硫醇和通过硫醇预先制备的含有离去基团的硫醇衍生物为原料通过S_N²反应构建不对称过硫化物；b)两种不同的硫醇在氧化剂的作用下发生偶联反应构建不对称过硫化物；c)两种不同的对称过硫化 合物在过渡金属下发生交换反应构建不对称过硫化物。但这些方法都存在各自的缺陷和不足。例如：硫化试剂易氧化，易毒化金属催化剂及具有刺激性气味，氧化过程中选择性差，催化剂比较昂贵。 

因此，寻找一种廉价、兼容性好、无刺激性气味和稳定的硫化试剂以及一种高效、环境友好、条件温和和经济适用的过硫化方法便显得尤其重要。 

发明内容

本发明克服了传统不对称过硫化反应的诸多缺点，创新性地实现一种高效构建过硫化合物的方法。本发明人经研究发现亚磺酸钠盐是一类独特的含硫化合物，它具有无味、稳定、易制备等特点，并且硫的化合价为+4价，可以作为氧化剂或还原剂参与反应。鉴于此，本发明设计了亚磺酸钠盐与硫代硫酸钠为硫化试剂进行归中反应来制备不对称过硫化合物的反应方法。 

本发明提出的一种芳基-芳基、芳基-烷基、烷基-烷基不对称过硫类化合物的合成方法，在无过渡金属催化剂催化的条件下，以亚磺酸钠盐与卤代烃和Na₂S₂O₃为反应原料，或以Bunte盐代替卤代烃和Na₂S₂O₃为反应原料，在反应溶剂中反应，有效地实现了相应转化，分别制备得到如式(II)或式(IV)所示的芳基-芳基、芳基-烷基、烷基-烷基不对称过硫化合物。其中，所述反应过程分别如以下反应式(a)、(b)所示： 

以上反应式中，R是苯环、杂环、稠环、取代杂环、直链烷烃或环烷烃；X是Br或Cl；R′是直链烷基、芳基或含芳基烷烃；R″是直链烷基、芳基或含芳基烷烃。 

优选地，R是苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-叔丁基苯基、4-三氟甲基苯基、2-萘基、2，5-二氯噻吩、甲基、乙基、环丙基、正丁基，(1S，4R)-1-亚甲基-7，7-二甲基二环[2.2.1]-2-庚酮、甾体骨架基团；R′是2，6-二氯苯基、2，6-二三氟甲基苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、3-三氟甲基苯基、3-甲氧基苯基、3-丙腈、2-乙酸乙酯、烯丙基等；R″是苄基、2，6-二氯苄基、正丁基、3-甲氧基苯基、4-三氟甲基苯基。 

如以上反应式(a)所示，本发明利用式(I)所示的亚磺酸钠盐，与卤代烃和Na₂S₂O₃为反应原料，在无过渡金属催化剂作用下，在反应溶剂中反应得到如式(II)所示的芳基-芳基、芳基-烷基、烷基-烷基不对称过硫类化合物。如反应式(b)所示，本发明利用式(I)所示的 亚磺酸钠盐，以Bunte盐代替卤代烃和Na₂S₂O₃为反应原料，在无过渡金属催化剂作用下，在反应溶剂中反应得到如(IV)所述的芳基-芳基、芳基-烷基、烷基-烷基不对称过硫类化合物。