一種三氟甲硫基銅(i)及三氟甲硫基銀(i)的制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于三氟甲硫基化試劑制備技術領域，特別涉及一種三氟甲硫基銅（I)及 三氟甲硫基銀（I)的制備方法。
【背景技術】
[0002] 氟作為電負性最大且小體積原子的這一特性賦予了含氟基團特殊的物理、化學及 生物學性質，因此含氟基團在藥物分子修飾及材料改性中應用廣泛。在常見的含氟基團中， 三氟甲硫基作為具有極強親脂性的吸電子基團（Hansch lipophilicity parameter π = I. 44)備受藥物開發設計者關注，并且一系列具有三氟甲硫基的藥物已經上市，如抗球蟲藥 物妥曲珠利（Toltrazuril)、治療厭食癥藥物替氟雷司（Tiflorex)及抗高血壓藥氯沙坦 (Losartan Analogue)等。
[0003] 目前將三氟甲硫基引入有機分子的方法中，許多方法均使用到了三氟甲硫 基化試劑，其中以三氟甲硫基銅⑴及三氟甲硫基銀⑴最為代表（Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 556)。但是制備三氟甲硫基銅（I)及三氟甲硫基銀（I)的現行方法均較 為繁瑣，原子經濟性不佳且制備成本極高。例如，通過氟化銀和二硫化碳制備三氟甲硫 基銀（I)的反應，三分之二的銀轉變為副產物硫化銀，理論上僅有三分之一的銀轉化為 目標產物三氟甲硫基銀（I)，極大的提高了三氟甲硫基銀（I)的制備成本（J.Fluorine Chem. 1990, 48, 249)。并且，三氟甲硫基銅（I)又以昂貴的三氟甲硫基銀（I)為原料，與溴 化亞銅復分解反應進行制備，進一步抬升了成本（J. Fluorine Chem. 1990, 48, 249)，其中反 應方程式如下所示：
[0004] 3AgF+CS2-AgSCF3+Ag2S(eq 1)
[0005] AgSCF3+CuBr - CuSCF3+AgBr (eq 2)
[0006] 綜上所述，現有合成路線存在貴金屬銀利用效率低下、原子經濟性不佳、合成成本 高昂等缺點，亟待尋找符合工業生產需要的替代路線。
【發明內容】
[0007] 本發明的目的是克服上述不足，提供一種成本低廉、工藝簡便、生產安全可靠的三 氟甲硫基銅（I)及三氟甲硫基銀（I)的制備方法。
[0008] 為了實現以上發明目的，本發明的技術方案是：
[0009] -種三氟甲硫基銅（I)及三氟甲硫基銀（I)的制備方法，以低分子腈為反應溶劑， 由一價銅鹽或一價銀鹽和三氟甲基亞磺酸鈉為原料，再加入有機膦還原劑，在一定溫度和 氮氣氛圍下進行充分攪拌反應，反應達到終點后，通過過濾、抽干、洗滌、重結晶等分離提純 步驟得到三氟甲硫基銅（I)或三氟甲硫基銀（I)。其中貴金屬銀的理論利用率由現有方法 的三分之一提高至100 %，反應方程式如下所示：
[0010]
[0011] 作為可選方式，一價銅鹽或銀鹽與三氟甲基亞磺酸鈉物質的量之比為I :1-1. 5， 一價銅鹽或一價銀鹽與有機膦還原劑質的量之比為1 :2-3, 一價銅鹽或一價銀鹽的 物質的量與低分子腈反應溶劑體積之比為I :3-20mol噸1，該投料比和溶劑用量經濟合算、 節約成本。
[0012] 作為可選方式，一價銅鹽為 CuCl、CuBr、CuI、CuOAc、[Cu(CH3CN)4]BF4、[Cu(CH 3CN)4] PF6、（CuOTf)2 · C6H6中的一種，優選為CuCl、CuBr。其中CuCl和CuBr價格低廉，分子量低 且產物收率高。
[0013] 作為可選方式，一價銀鹽為 AgF、AgCl、AgBr、AgI、AgOAc、AgOTf、AgNO3、AgBFzp AgPF6中的一種，優選為AgOTf、AgBF4、AgPF6。其中AgOTf、AgBF 4、AgPF6在反應溶劑中溶解度好， 利于銀鹽高效轉化為三氟甲硫基銀（I)。
[0014] 作為可選方式，有機膦還原劑為三苯基膦、三甲基膦、三乙基膦、三異丙基膦、三叔 丁基膦、三環己基膦中的一種，優選為三苯基膦。相較于其他有機膦還原劑，三苯基膦價格 低廉，對空氣穩定，保存和加料更為方便，且副產物三苯氧膦結晶性好，易于去除。
[0015] 作為可選方式，低分子腈反應溶劑為乙腈、丙腈、丁腈、苯甲腈中的一種或它們的 混合物，優選為乙腈。乙腈價格便宜，沸點低，易于溶劑與產物分離。
[0016] 作為可選方式，反應溫度為25-KKTC，反應氛圍為氮氣保護。其中三氟甲硫基銀 (I)在空氣中具有一定穩定性，反應結束后可在空氣氛圍下進行純化操作，而空氣中不穩定 的三氟甲硫基銅（I)須在氮氣氛圍下進行純化操作。
[0017] 作為可選方式，分離提純步驟為：反應至終點后，濾除反應液中的不溶物；濾液經 冷卻結晶及過濾，去除大部分有機膦氧化物；濃縮濾液，使用有機溶劑洗滌及重結晶，獲得 產物三氟甲硫基銅（I)或三氟甲硫基銀（I)。其中，洗滌用有機溶劑為苯、甲苯、己烷、乙醚 中的一種，優選為甲苯；重結晶用有機溶劑為乙腈、乙醚、己烷、四氫呋喃、甲苯中的一種或 者它們的混合物。
[0018] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：
[0019] 以廉價易得的一價銅鹽或一價銀鹽和三氟甲基亞磺酸鈉為原料，有機膦為還原 劑，在低分子腈中攪拌生成三氟甲硫基銅（I)或三氟甲硫基銀（I)。本方法不僅反應條件溫 和，可操作性強，原料成本低，而且金屬元素銅或銀的利用率和產品收率大幅提高，工藝流 程短，反應規模易于擴大，產物分離簡單，具有適于工業化生產的優勢。
【具體實施方式】
[0020] 下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明本發明 而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明的內容之后，本領域技術人員可 以對本發明作各種改動或修改，但這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的 范圍。
[0021] 實施例1
[0022] 在氮氣氛圍下，將 CuCl(14.35g，100.0mmol)和 CF3S02Na(15.61g，100mmol) 溶解于無水乙腈（300mL)，反應液冷卻至0°C，隨后加入Ph3P(55.08g，210mmol)，反應 液回復至室溫，加熱至80°C充分攪拌反應5小時。反應結束后，反應液經硅藻土過 濾，將濾液冷卻至-20 °C，充分析出晶體后，傾泌出上層清液以除去大部分三苯基氧 膦。將上層清液于真空除去溶劑，殘渣用乙醚充分洗滌，真空抽干。殘留固體用乙腈 和乙醚重結晶得產物三氟甲硫基銅（I) /乙腈加合物（IOCuSCF3 · 8CH3CN) (16. 98g，產 率 86 % )。19F NMR(470MHz，CD3CN)-27.80(s，3F). Elemental Analysis calcd( % )for C26H24Cu10F30N8S 10IC, 15. 81 ；H, I. 23 ；found:C, 15. 75 ；H, I. 25〇
[0023] 實施例2
[0024] 在氮氣氛圍下，將 CuBr(14. 35g，100.0 mmol)和 CF3S02Na(23. 41g，150mmol)溶解 于無水乙腈（500mL)，反應液冷卻至0°C，隨后加入Ph3P(83. 94g，320mmol)，反應液回復至 室溫，加熱至60°C充分攪拌反應10小時。反應結束后，反應液經硅藻土過濾，將濾液冷卻 至-20°C，充分析出晶體后，傾泌出上層清液以除去大部分三苯基氧膦。將上層清液于真空 除去溶劑，殘渣用己烷充分洗滌，真空抽干。殘留固體用乙腈和乙醚重結晶得產物三氟甲 硫基銅⑴/乙腈加合物（IOCuSCF3 · 8CH3CN) (16. 10g，產率82% )。
[0025] 實施例3
[0026] 在氮氣氛圍下，將 CuBr (14. 35g，100.0 mmol)和 CF3SO2Na(23. 41g，150mmol)溶解 于無水乙腈（500mL)，反應液冷卻至0°C，隨后加入Ph3P(118. 04g，450mmol)，反應液回復至 室溫，加熱至60°C充分攪拌反應10小時。反應結束后，反應液經硅藻土過濾，將濾液冷卻 至-20°C，充分析出晶體后，傾泌出上層清液以除去大部分三苯基氧膦。將上層清液于真空 除去溶劑，殘渣用己烷充分洗滌，真空抽干。殘留固體用乙腈和乙醚重結晶得產物三氟甲硫 基銅（I)/ 乙腈加合物（IOCuSCF3 · 8CH3CN) (8. 29g，產率 42% )。
[0027] 實施例4
[0028] 在氮氣氛圍下，將[Cu(CH3CN) JBF4(31. 46g，100.0 mmol)和 CF3S02Na(23. 41g， 150_31)溶解于無水乙腈（4001111^，反應液冷卻至0<€，隨后加入05^(84.13區，300_31)， 反應液回復至室溫，在室溫下充分攪拌反應5小時。反應結束后，反