本發(fā)明涉及有機合成領域，且特別涉及一種芳基烷基硫醚類衍生物及其制備方法。

背景技術：

芳基烷基硫醚類衍生物廣泛應用于醫(yī)藥、染料、輕化用品、農業(yè)、高聚材料等領域。一些具有生物活性的芳基烷基硫醚化合物在醫(yī)藥分子研究中展示了其獨特的藥理作用，例如含有芳基烷基硫醚結構單元的化合物i能有效抑制使免疫系統(tǒng)產生缺陷的病毒蛋白酶(hivpr)的生物活性，是治療艾滋病的重要藥物。

隨著有機硫化合物在合成中的廣泛應用，近年來有機硫化合物在有機合成中的應用得到普遍重視。芳基烷基硫醚類化合物的合成路徑引起了眾多有機化學家的積極思考，并且得出了一些有效的方法。通過芳環(huán)碳或者烷基碳與硫原子的c―s偶聯(lián)是芳基烷基硫醚類化合物合成的主要途徑，過渡金屬催化被廣泛應用于芳基烷基硫醚類化合物的c―s偶聯(lián)反應。

過渡金屬催化合成芳基烷基硫醚的三種主要方法中，鈀類催化劑具有較高的毒性以及不菲的價格，并且對含磷的配體具有依賴制。銅、鎳類催化劑也需在加入配體及其它添加劑的情況下才能發(fā)揮催化作用，而額外試劑的加入必然也對反應條件及原料分子結構中基團的兼容性起了一定的限制作用。因此，高效實用并具有原子經濟性的綠色合成方法在c―s偶聯(lián)反應制備芳基烷基硫醚類化合物的研究中成為了一個新的導向。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種芳基烷基硫醚類衍生物，該多環(huán)芳硫醚衍生物有多環(huán)的存在，其結構更加復雜多樣，在化工生產、臨床醫(yī)藥中也將表現(xiàn)出更加廣闊的用途前景。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種芳基烷基硫醚類衍生物的制備方法，該方法克服了以往反應中路線過長，底物和反應條件要求苛刻，取代官能團擴展有限的等缺點。

本發(fā)明解決其技術問題是采用以下技術方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種芳基烷基硫醚類衍生物，其結構式為：

其中，e＝co2r，r選自直鏈烷基、支鏈烷基、烯基、炔基或者芳香烴基團中任意一種基團；r¹選自氫基、鹵素基團、直鏈烷基、支鏈烷基、酯基或者烷氧基及其衍生物中的任意一種基團，r¹可處于苯環(huán)的任意位置；r²選自直鏈烷基、支鏈烷基或者芳香烴基團及其衍生物中任意一種基團。

本發(fā)明還提供一種芳基烷基硫醚類衍生物的制備方法，包括以下步驟：在無水無氧體系中，將二炔類化合物、烴基炔溴、無水乙腈、過渡金屬催化劑和有機堿混合并反應得到中間體。在90-100℃條件下，將中間體、烷基二硫醚和甲苯混合并反應。

本發(fā)明芳基烷基硫醚類衍生物及其制備方法的有益效果是：本發(fā)明提供的一系列新的芳基烷基硫醚類衍生物相對于普通硫醚衍生物有多環(huán)的存在，其結構更加復雜多樣，在化工生產、臨床醫(yī)藥中也將表現(xiàn)出更加廣闊的用途前景。本發(fā)明的制備方法克服了以往反應中路線過長，底物和反應條件要求苛刻，取代官能團擴展有限的等缺點，該反應不但底物合成簡單、試劑比較便宜，并且具有高原子經濟性、綠色環(huán)保的得到目標分子，給芳基烷基硫醚類衍生物的工業(yè)化生產提供了一條很有價值的途徑。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，以下將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹。

圖1為本發(fā)明實施例1制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物的核磁共振氫譜；

圖2為本發(fā)明實施例1制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物的核磁共振碳譜；

圖3為本發(fā)明實施例2制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物的核磁共振氫譜；

圖4為本發(fā)明實施例2制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物的核磁共振碳譜；

圖5為本發(fā)明實施例3制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物的核磁共振氫譜；

圖6為本發(fā)明實施例3制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物的核磁共振碳譜；

圖7為本發(fā)明實施例4制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物的核磁共振氫譜；

圖8為本發(fā)明實施例4制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物的核磁共振碳譜；

圖9為本發(fā)明實施例4制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物的單晶x-ray圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。實施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未注明生產廠商者，均為可以通過市售購買獲得的常規(guī)產品。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“第一”、“第二”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

下面對本發(fā)明實施例的石墨烯-卟啉類有機物納米材料的制備方法以及石墨烯-卟啉類有機物納米材料進行具體說明。

本發(fā)明實施例提供的芳基烷基硫醚類衍生物及其制備方法進行具體說明。

本發(fā)明實施例提供的一種芳基烷基硫醚類衍生物，其結構式為：

其中，e＝co2r，r選自直鏈烷基、支鏈烷基、烯基、炔基或者芳香烴基團中任意一種基團；r¹選自氫基、鹵素基團、直鏈烷基、支鏈烷基、酯基或者烷氧基及其衍生物中的任意一種基團，r¹可處于苯環(huán)的任意位置；r²選自直鏈烷基、支鏈烷基或者芳香烴基團及其衍生物中任意一種基團。

本發(fā)明實施例中r中的直鏈烷基選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基或者其他無支鏈的烷基中的任意一種基團。優(yōu)選地r中的直鏈烷基為乙基。r中的支鏈烷基選自異丙基、異丁基、叔丁基、異戊基、叔戊基、新戊基、異己基、叔己基、新己基等具有支鏈的烷基中的任意一種基團。進一步優(yōu)選地，r中的支鏈烷基為異丙基。r中的烯基可以是具有支鏈的烯基也可以是不具有支鏈的烯基。r中的炔基可以是具有支鏈的烯基也可以是不具有支鏈的炔基或者是二者的衍生物。r中的芳香烴基團可以是芳香烷烴也可為芳香烷烴的衍生物或者是二者的衍生物。

在本發(fā)明實施例中r¹中的鹵素基團選自基團、氯基、溴基或者碘基中任意一種基團。進一步優(yōu)選地，r¹中的鹵素基團為氟基。r¹中的直鏈烷基選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基或者其他無支鏈的烷基中的任意一種基團。進一步優(yōu)選地，r¹中的直鏈烷基選自甲基或者乙基。r¹中的支鏈烷基選自異丙基、異丁基、叔丁基、異戊基、叔戊基、新戊基、異己基、叔己基、新己基等具有支鏈的烷基中的任意一種基團。r¹中的烷氧基可以是甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、叔戊氧基、新戊氧基或者其他的烷氧基團。進一步優(yōu)選地，r¹中的烷氧基為甲氧基。

在本發(fā)明實施例中r²中的直鏈烷基選自甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基或者其他無支鏈的烷基中的任意一種基團。r²中的支鏈烷基為異丙基、異丁基、叔丁基、異戊基、叔戊基、新戊基、異己基、叔己基、新己基等具有支鏈的烷基中的任意一種基團。r²中的芳香烴基團選自對氯苯基、間氟苯基、鄰溴苯基或芐基等含有苯環(huán)的基團中任意一種基團。進一步優(yōu)選地，r²中的芳香烴基團為芐基。

本發(fā)明實施例還提供一種芳基烷基硫醚類衍生物的制備方法：

具體的反應式為：

具體的合成包括以下步驟：

s1、制備中間體；

在無水無氧體系中，將二炔類化合物和烴基炔溴加入到無水乙腈中，而后加入過渡金屬催化劑和有機堿混合并在室溫下攪拌12-20小時反應得到中間體。

采用無水無氧體系是為了保證過渡金屬催化劑的活性，若反應體系中存在水或者氧氣將會使得過渡金屬催化劑失去活性，進而不能合成得到中間體，影響芳基烷基硫醚類衍生物的生成。而采用過渡金屬作為催化劑降低了反應所需的能量，使得反應能夠順利進行。優(yōu)選地，所用的二炔類化合物為碳原子橋連的二炔類化合物。

優(yōu)選地，過渡金屬催化劑為pd(pph3)2cl2和cui，pd(pph3)2cl2和cui的物質的量之比為2.8-3.2:1。采用pd(pph3)2cl2和cui混合作為催化劑時，pd(pph3)2cl2作為催化劑，而cui作為助催化劑，提升催化劑的效能，加快反應速率，提高產率。二者使用的比例保證了催化效果，進一步地加快反應速率，減少副產物。

優(yōu)選地，有機堿為胺類化合物，例如甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、戊胺、二乙胺、二丙胺、二丁胺、二戊胺、二己胺、三乙胺等。進一步優(yōu)選地有機堿為三乙胺。三乙胺可以反應生成的溴化氫反應，進而促進整個反應平衡向生成物方向進行。

進一步優(yōu)選地，二炔類化合物、烴基炔溴、過渡金屬催化劑和有機堿的物質的量之比為1:2-3：0.03-0.05:2-5，二炔類化合物在無水乙腈中的濃度為0.5-0.8mol/l。在該優(yōu)選值范圍內進行的反應速率快，產率高，副反應少。

s2、純化中間體；

純化中間體，是去除中間體內可能含有的雜質，減少雜質對后續(xù)反應的影響，同時減少芳基烷基硫醚類衍生物內可能含有的雜質。甚至中間體內含有的雜質可能導致后續(xù)不能反應生成得到芳基烷基硫醚類衍生物。

純化是將二炔類化合物、烴基炔溴、無水乙腈、過渡金屬催化劑和有機堿混合并反應得到的第一反應液首先采用質量百分比為15％的鹽酸溶液洗滌去除有機堿，而后再用質量百分比為10％的碳酸氫鈉溶液洗滌去除鹽酸溶液中的鹽酸，再用飽和食鹽水洗滌以去除碳酸氫鈉。接著采用乙酸乙酯萃取洗滌后第一反應液，除去水相。然后使用無水硫酸鎂干燥萃取后得到的有機相。干燥后使用旋轉蒸發(fā)儀旋蒸以去除有機相中的有機溶劑。最后再用柱層析純化旋蒸后得到物質，得到純度高的中間體。其中，柱層析采用的淋洗劑為乙酸乙酯與石油醚的混合液，混合液中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1:40-60。采用上述的淋洗液能夠良好的分離中間體和雜質。

s3、合成得到芳基烷基硫醚類衍生物粗品；

在90-100℃條件下，將中間體和烷基二硫醚在甲苯溶劑中攪拌混合反應18-24小時，得到芳基烷基硫醚類衍生物的粗產物。溫度為影響該反應的重要因素，若溫度高于或低于該溫度范圍則生成物質的結構將發(fā)生變化，得不到本發(fā)明所需的芳基烷基硫醚類衍生物。

優(yōu)選地，中間體與烷基二硫醚的物質的量之比為1:1-1.5。甲苯作為溶劑時，中間體在甲苯中的濃度是0.1-0.3mol/l。在該優(yōu)選值范圍內進行的反應速率快，產率高、副產物少。

s4、純化芳基烷基硫醚類衍生物粗品；

反應得到的芳基烷基硫醚類衍生物粗品內含有雜質，這些雜質會影響對芳基烷基硫醚類衍生物結構的鑒定或者影響后續(xù)的使用。因此，需要對其進行進一步地純化。

將制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物粗品即第二反應液經過去離子水洗滌后，用乙酸乙酯萃取，用無水硫酸鎂干燥萃取液。過濾后，用旋轉蒸發(fā)儀蒸干萃取液中溶劑。芳基烷基硫醚類衍生物粗品用柱層析的方法分體提純，柱層析的淋洗劑為乙酸乙酯與石油醚的混合液，混合液中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1:30-60，柱層析產率約為75％。

本發(fā)明實施例制備得到的芳基烷基硫醚類衍生物的結構通過¹hnmr和¹³cnmr來測定。

本發(fā)明實施例提供的一系列新的芳基烷基硫醚類衍生物相對于普通硫醚衍生物有多環(huán)的存在，其結構更加復雜多樣。并且，本發(fā)明實施例提供的制備方法簡便、高效、綠色環(huán)保，在化工生產，給芳基烷基硫醚類衍生物的工業(yè)化生產提供了一條很有價值的途徑。

以下結合實施例對本發(fā)明的特征和性能作進一步的詳細描述。

實施例1

本實施例提供的一種芳基烷基硫醚類衍生物，其結構式如(i)式所示。

將丙二酸二乙酯橋連的二炔化合物(20mmol)與苯乙炔溴(48mmol)加入到反應瓶中，混合在pd(pph3)2cl2和cui作為催化劑的無水無氧催化體系中，其中催化劑的量為0.8mmol，pd(pph3)2cl2:cui＝3:1。以三乙胺(50mmol)作堿，以無水乙腈(40ml)為溶劑，室溫下攪拌反應12小時，將反應產物先后用15％的鹽酸溶液、10％的碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水分別洗滌；然后用乙酸乙酯萃取，減壓旋干，柱層析(淋洗劑中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1:40)得到淺棕色固體產物。

在95℃的條件下，將中間體(1mmol)與二丙基二硫醚(1.2mmol)加入到5毫升甲苯溶劑中，反應20小時，得到芳基烷基硫醚衍生物粗品。

將芳基烷基硫醚衍生物粗品加水洗滌后，用乙酸乙酯萃取，減壓旋干，柱層析(淋洗劑中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1:40)分離可得到純化的目標產物，即芳基烷基硫醚衍生物，柱層析產率約為76％。

芳基烷基硫醚衍生物的結構通過¹hnmr和¹³cnmr來測定，具體圖譜見圖1和圖2。

白色固體產物:

¹hnmr(300mhz,cdcl3):δ7.63―7.61(d,2h,j＝6.6hz),7.45―7.38(m,3h),7.33―7.27(m,5h),7.12(s,1h),4.28―4.21(q,4h,j＝7.2hz),3.83(s,2h),3.63(s,2h),2.96―2.92(t,2h,j＝7.2hz),1.75―1.64(m,2h),1.31―1.26(t,6h,j＝7.2hz),1.07―1.02(t,3h,j＝7.2hz)；

¹³cnmr(75.5mhz,cdcl3):δ171.6,143.4,143.3,140.3,137.7,133.9,131.3,129.4,128.3,128.1,128.0,127.6,126.1,123.5,114.7,95.9,87.2,62.0,59.2,41.2,40.2,34.4,22.4,14.1,13.6。

實施例2

本實施例提供的一種芳基烷基硫醚類衍生物，其結構式如(ii)式所示。

本實施例還提供一種制備上述芳基烷基硫醚類衍生物的方法：

將丙二酸二異丙酯橋連的二炔化合物(20mmol)與對甲氧基苯乙炔溴(40mmol)加入到反應瓶中，混合在pd(pph3)2cl2和cui作為催化劑的無水無氧催化體系中，其中催化劑的量為0.6mmol，pd(pph3)2cl2:cui＝3.2:1。以三乙胺(60mmol)作堿，以無水乙腈(25ml)為溶劑，室溫下攪拌反應20小時，將反應產物先后用15％的鹽酸溶液、10％的碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水分別洗滌；然后用乙酸乙酯萃取，減壓旋干，柱層析(淋洗劑中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1:50)得到淺棕色固體產物。

在90℃的條件下，將中間體(1mmol)與二芐基二硫醚(1mmol)加入到3.5毫升甲苯溶劑中，反應22小時，得到芳基烷基硫醚類衍生物粗品。

將芳基烷基硫醚類衍生物粗品加水洗滌后，用乙酸乙酯萃取，減壓旋干，柱層析(淋洗劑中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1:30)分離可得到純化的目標產物，即芳基烷基硫醚類衍生物，柱層析產率約為71％。

芳基烷基硫醚類衍生物的結構通過¹hnmr和¹³cnmr來測定，具體檢測圖譜見圖3和圖4。

白色固體產物:

¹hnmr(300mhz,cdcl3):δ7.50―7.47(d,2h,j＝8.4hz),7.31―7.25(m,7h),7.08(s,1h),6.96―6.93(d,2h,j＝8.7hz),6.84―6.81(d,2h,j＝8.7hz),5.12―5.03(m,2h),4.14(s,2h),3.86(s,3h),3.80(s,3h),3.77(s,2h),3.56(s,2h),1.27―1.25(d,12h,j＝6.3hz)；

¹³cnmr(75.5mhz,cdcl3):δ171.1,159.5,159.1,143.3,142.6,138.2,136.9,132.8,132.7,132.3,130.4,129.0,128.6,127.9,127.4,115.9,115.7,113.9,113.3,96.2,85.9,69.3,59.2,55.4,55.3,41.2,40.1,38.0,21.6。

實施例3

本實施例提供的一種芳基烷基硫醚類衍生物，其結構式如(iii)式所示。

將丙二酸二異丙酯橋連的二炔化合物(20mmol)與對氟苯乙炔溴(60mmol)加入到反應瓶中，混合在pd(pph3)2cl2和cui作為催化劑的無水無氧催化體系中，其中催化劑的量為1.0mmol，pd(pph3)2cl2:cui＝2.8:1。以三乙胺(40mmol)作堿，以無水乙腈(33ml)為溶劑，室溫下攪拌反應16小時，將反應產物先后用15％的鹽酸溶液、10％的碳酸氫鈉溶液、飽和食鹽水分別洗滌；然后用乙酸乙酯萃取，減壓旋干，柱層析(淋洗劑中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1:60)得到淺棕色固體產物。

在100℃的條件下，將中間體(1mmol)與二芐基二硫醚(1.5mmol)加入到10毫升甲苯溶劑中，反應18小時，得到芳基烷基硫醚類衍生物粗品。

將芳基烷基硫醚類衍生物粗品加水洗滌后，用乙酸乙酯萃取，減壓旋干，柱層析(淋洗劑中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1:60)分離可得到純化的目標產物，即芳基烷基硫醚類衍生物，柱層析產率約為78％。

芳基烷基硫醚類衍生物的結構通過¹hnmr和¹³cnmr來測定，具體的檢測圖譜見圖5和圖6。

白色固體產物:

¹hnmr(300mhz,cdcl3):δ7.55―7.53(m,2h),7.32―7.27(m,7h),7.12―6.96(m,5h),5.12―5.03(m,2h),4.15(s,2h),3.76(s,2h),3.56(s,2h),1.27―1.25(d,12h,j＝6.0hz)；

¹³cnmr(75.5mhz,cdcl3):δ171.0,164.1(jc-f＝249.8hz),164.1(jc-f＝246.7hz),143.6,142.2,138.6,136.7,133.3,133.1,131.0,130.9,128.9,128.6,127.7,127.4,115.8,115.5,115.0,114.7,95.2,86.5,69.4,59.2,41.2,40.1,37.8,21.6。

實施例4

本實施例提供的一種芳基烷基硫醚類衍生物，其結構式如(iv)式所示。

本實施例還提供一種制備上述芳基烷基硫醚類衍生物的方法：

將丙二酸二乙酯橋連的二炔化合物(20mmol)與對乙基苯乙炔溴(48mmol)加入到反應瓶中，混合在pd(pph3)2cl2和cui作為催化劑的無水無氧催化體系中，其中催化劑的量為0.6mmol，pd(pph3)2cl2:cui＝3:1。以三乙胺(100mmol)作堿，以無水乙腈(40ml)為溶劑，室溫下攪拌反應12小時，將反應產物先后用15％的鹽酸溶液、10％的碳酸氫鈉溶液以及飽和食鹽水分別洗滌；然后用乙酸乙酯萃取，減壓旋干，柱層析(淋洗劑中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1:40)得到淺棕色固體產物。

在95℃的條件下，將中間體(1mmol)與二甲基二硫醚(1.2mmol)加入到7毫升甲苯溶劑中，反應24小時，得到芳基烷基硫醚衍生物粗產品。

將芳基烷基硫醚衍生物粗產品加水洗滌后，用乙酸乙酯萃取，減壓旋干，柱層析(淋洗劑中乙酸乙酯與石油醚的體積比為1:40)分離可得到純化的目標產物，即芳基烷基硫醚衍生物，柱層析產率約為73％。

芳基烷基硫醚衍生物的結構通過¹hnmr和¹³cnmr以及單晶x射線衍射來測定，具體檢測圖譜見圖7、圖8和圖9。

白色固體產物:

¹hnmr(300mhz,cdcl3):δ7.57―7.55(d,2h,j＝7.8hz),7.29―7.25(m,4h,j＝2.1hz),7.13―7.10(d,2h,j＝8.4hz),7.03(s,1h),4.28―4.21(q,4h,j＝7.2hz),3.82(s,2h),3.60(s,2h),2.75―2.59(m,4h),2.50(s,3h),1.32―1.19(m,12h)；

¹³cnmr(75.5mhz,cdcl3):δ171.6,144.5,143.6,143.5,143.1,137.8,136.0,134.8,131.3,129.3,127.9,127.5,123.9,120.8,114.4,96.0,86.7,62.0,59.3,41.2,39.9,28.9,28.7,15.7,15.5,14.9,14.1。

綜上所述，本發(fā)明實施例1-4提供的一系列新的芳基烷基硫醚類衍生物相對于普通硫醚衍生物，本發(fā)明制備的芳基烷基硫醚類衍生物有多環(huán)的存在，其結構更加復雜多樣，在化工生產、臨床醫(yī)藥中也將表現(xiàn)出更加廣闊的用途前景。本發(fā)明的制備方法克服了以往反應中路線過長，底物和反應條件要求苛刻，取代官能團擴展有限的等缺點，該制備方法不但底物合成簡單、試劑比較便宜，并且具有高原子經濟性、綠色環(huán)保的得到目標分子，給芳基烷基硫醚類衍生物的工業(yè)化生產提供了一條很有價值的途徑。

以上所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。