[发明专利]一种C(sp3)—H直接三氟甲硫基化的方法

说明书

本发明公开一种C(sp3)—H直接三氟甲硫基化的方法。该方法以烷烃为原料，碳酸银为催化剂，过硫酸钾为氧化剂，三氟亚磺酰氯加三苯基膦为三氟甲硫基化试剂，在腈类溶剂中，30‑80摄氏度，合成目标化合物。该方法反应条件温和，具有良好的官能团耐受性和良好的选择性，在反应过程中避免使用昂贵的三氟甲硫基银做三氟甲硫基化试剂，降低了生产成本，适合大规模生产。所得C(sp3)—H直接三氟甲硫基化的产率均达到中等收率以上，由于它具有强的电负性和高亲脂性，因此能够显著影响化合物的物理、化学和生物学性质。可应用于药物，农用化学品和材料等领域。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种烷烃上SP3碳氢键直接三氟甲硫基化的方法。

背景技术

三氟甲硫基(SCF₃)作为含氟官能团中非常重要的一种，其Hansch常数高达1.44，是最为亲脂的官能团之一。将其引入药物分子可以增加其细胞渗透率，从而有效的提高药物分子细胞代谢活性及生物活性。同时，SCF₃电负性较大，分子中引入该基团可以降低体系的电子云密度，从而明显改善分子的抗氧化能力，使化合物代谢稳定性增加。三氟甲硫基脂溶性高、吸电子能力强,将其引入药物分子中可以改变分子药代动力学以及物理化学特性,提高代谢稳定性.含三氟甲硫基的分子在医药、农药、材料以及含氟日用品等领域得到了广泛的应用。

由于含氟有机化合物在药物，农用化学品和材料等领域的重要性日益增加，这促使开发了将氟引入小分子的新方法。由于三氟甲硫基(SCF₃)的强吸电性和高亲脂性，将其引入新药物和农用化学品而引起了很多关注。因此，新的三氟甲基硫化方法的发展对合成有机化学物非常有意义。然而，惰性的C(sp3)—H键的选择性三氟甲硫基化仍然是一个重大挑战。目前，已报道的惰性的C(sp3)—H键的选择性三氟甲硫基化具有以下缺点:一，应用价格昂贵的三氟甲硫基银(Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,4065–4069)；二，底物选择性较差(Angew.Chem.Int.Ed.2015,54,4070–4074)；三，应用昂贵的光催化剂，体系复杂，不适合工业化(J.Am.Chem.Soc.2016,138,16200-16203)。针对以上问题，申请人发明一种制备C(sp3)—H直接三氟甲硫基化的方法，该方法反应条件温和，具有良好的官能团耐受性和良好的选择性，在反应过程中避免使用昂贵的三氟甲硫基银做三氟甲硫基化试剂，降低了生产成本，适合大规模生产。所得C(sp3)—H直接三氟甲硫基化的产率均达到中等收率以上，由于它具有强的电负性和高亲脂性，因此能够显著影响化合物的物理、化学和生物学性质。可应用于药物，农用化学品和材料等领域。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术中惰性的C(sp3)—H键的选择性三氟甲硫基化缺点，提供一种以烷烃为起始原料，通过碳酸银催化，过硫酸钾氧化的C—H活化反应，合成目标化合物。为各种C(sp3)—H(烷烃上SP3碳氢键)直接三氟甲硫基化的合成提供一种高效的合成方法。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种C(sp3)—H直接三氟甲硫基化的方法，所述的方法以烷烃作为原料，碳酸银为催化剂，过硫酸钾为氧化剂，三氟亚磺酰氯为三氟甲硫基化试剂，三苯基膦用于还原三氟亚磺酰氯，在腈类溶剂中，30-80摄氏度，反应3小时以上，合成目标化合物，其中，目标化合物的合成反应式为：

其中Alkyl代表所有烷基基团。

优选的，所述腈类溶剂为乙腈。

优选的，所述反应温度为60℃，反应时间为12小时。

优选的，所述方法中合成目标化合物的整个反应过程是在氮气保护体系下完成的。

其中，所述作为原料的烷烃结构式如下1a-1o所示: