一種硫代氧雜環烷烴化合物及其合成方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于有機合成技術領域，具體涉及一種硫代氧雜環烷烴化合物及其合成方 法。
【背景技術】
[0002] 隨著社會經濟的不斷發展，全球化的能耗問題和環境污染日趨嚴重，在化學研究 中，實現可持續發展已成為重要主題。如何發展環境友好的綠色合成新方法，實現資源的高 效利用，是有機化學進展的主要方向之一。
[0003] 氧雜環烷烴化合物是一類具有生物活性和藥物的化合物，在生物化工、醫藥、材 料、日化等許多方面都具有較廣泛的應用，尤其在藥物類如抗微生物和抗腫瘤細胞方面具 有顯著的藥理活性（陳勇，李祥，陳建偉，等.雙四氫呋喃類番茄內酯體內抗腫瘤作用[J]. 中草藥，2012,1 (43) : 139-142.)。常見的含有氧的脂肪雜環包括四氫呋喃、四氫吡喃等，這 些雜環結構廣泛存在與天然產物和藥物中（邱剛.不對稱Micheal加成反應合成多取代四 氫呋喃環及其在藥物研發中的應用[D].蘇州大學，2014.)。例如，抗癌藥物吉西他濱含有 多取代的手性四氫呋喃；抗癲癇藥物托吡酯含有一個多取代的手性四氫吡喃；抗真菌藥物 泊沙康唑含有2, 4-取代的四氫呋喃環；而2013年美國批準的最新藥物索菲布韋，也是一個 多手性中心的四氫呋喃化合物，該藥物可用于治療慢性肝炎病毒（HCV)感染。
[0004] 近年來，利用過渡金屬或無金屬催化構建硫代氧雜環烷烴的強有力手段，這 些方法也相繼被報道，其中主要有⑴銅催化（1?〇1^21111，5七6口11611]^1311(311￥31(1.工八1]1. Chem.Soc. ,2015, 137, 8069) ; (2)喊催化（Robert J. Palmer, Charles J.M. Stirling. J.Am.Chem. Soc. , 1980, 102,7888 ；Scott E.Denmark,David J.P.Kornfilt, Thomas Vog 1 er? J. Am. Chem. Soc.，2011，133，15308 ;Gerard J. 0' Mai ley.，Michael P. Cava. Tetrahedron Letters. 1985,26(50)，6159 ;Sudersan M. Tuladhar, Alex G. Fallis. Can. J. Chem. 1987, 65, 1833.)。而利用烯醇和取代或未取代的苯亞磺酸鈉為原料，在銅鹽的作用 下，發生自由基加成反應反應一步合成硫代氧雜環烷烴的方法目前還沒有被報道。
【發明內容】
[0005] 為了解決以上現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種硫代 氧雜環烷烴化合物的合成方法。
[0006] 本發明的另一目的在于提供一種通過上述方法合成得到的硫代氧雜環烷烴化合 物。
[0007] 本發明目的通過以下技術方案實現：
[0008] -種硫代氧雜環烷烴化合物的合成方法，包括以下步驟：
[0009] 在反應器中，加入烯醇、取代或未取代的苯亞磺酸鈉及溶劑，加入銅鹽為催化劑， 50~150°C攪拌反應3~48小時，反應結束后冷卻至室溫，減壓蒸除溶劑得粗產物，粗產物 經柱層析提純得到硫代氧雜環烷烴化合物。
[0010] 所述取代或未取代的苯亞磺酸鈉的結構式如下式所示：
[0011]
[0012] 其中，R1為 H、F、Cl、Br、CH3、CF3、C5H6或 0CH3。
[0013] 優選地，所述取代或未取代的苯亞磺酸鈉為苯基亞磺酸鈉，2-甲苯亞磺酸鈉， 4-甲苯亞磺酸鈉，2-氟苯亞磺酸鈉，4-氟苯亞磺酸鈉，2-氯苯亞磺酸鈉，4-氯苯亞磺酸鈉， 4-溴苯亞磺酸鈉，4-三氟甲基苯亞磺酸鈉，0 -萘亞磺酸鈉，4-甲氧基苯亞磺酸鈉。
[0014] 優選地，所述的烯醇為3- 丁烯-1-醇、4-戊烯-1-醇、5-己烯-1-醇或6-庚 烯-1-醇，烯醇與取代或未取代的苯亞磺酸鈉的摩爾比為（〇. 5~5) : 1。
[0015] 優選地，所述的銅鹽為碘化亞銅、溴化亞銅、氯化亞銅、溴化銅、氯化銅、硫酸銅、醋 酸銅、三氟甲磺酸銅或硝酸銅；銅鹽的加入量與烯醇的摩爾比為（〇. 05~1): 1。
[0016] 優選地，所述的溶劑為乙腈、四氫呋喃、甲苯、N，N-二甲基甲酰胺和1，4-二氧六環 中的一種或兩種以上的混合。
[0017] 優選地，所述稀醇與溶劑的摩爾體積比為0. 5: (1~5) (mmol/mL)。
[0018] 優選地，所述的柱層析是指以石油醚和乙酸乙酯的體積比為（1~50) : 1的混合溶 劑為洗脫液的柱層析。
[0019] 上述合成方法所涉及的反應如下式所示：
[0020]
1 VH
[0021] 其中，#包括11、卩、(：1、8廠〇13、〇卩3、(：511 6或0〇13;11=1、2、3或4。
[0022] -種硫代氧雜環烷烴化合物，通過以上方法制備得到。
[0023] 所述硫代氧雜環烷烴化合物具有下式所示的結構通式：
[0024]
[0025] 其中1^為11、卩、(：1、8廠〇13、〇卩3、(：5116或0〇1 3;11=1、2、3或4。
[0026] 本發明的合成方法及所得到的產物具有如下優點及有益效果：
[0027] (1)本發明硫代氧雜環烷烴化合物的合成方法操作安全簡單，原料低毒、價格低 廉、容易得到，且對環境友好，具有良好經濟效益和環保效益；
[0028] (2)本發明硫代氧雜環烷烴化合物的合成方法對功能團適應性好，對底物適應性 廣，具有良好的工業應用前景。
【附圖說明】
[0029] 圖1和圖2分別為實施例11所得硫代氧雜環烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0030] 圖3和圖4分別為實施例12所得硫代氧雜環烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0031] 圖5和圖6分別為實施例13所得硫代氧雜環烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0032] 圖7和圖8分別為實施例14所得硫代氧雜環烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0033] 圖9和圖10分別為實施例15所得硫代氧雜環烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0034] 圖11和圖12分別為實施例16所得硫代氧雜環烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
[0035] 圖13和圖14分別為實施例17所得硫代氧雜環烷烴化合物的氫譜圖和碳譜圖；
【具體實施方式】
[0036] 下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限 于此。
[0037] 實施例1
[0038]在螺口試管中加入0.25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0.25毫摩爾對甲基苯亞磺酸鈉、 0. 025毫摩爾氯化亞銅、2毫升乙腈，在80°C攪拌反應5小時后，停止加熱及攪拌，冷卻至室 溫。反應物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過柱層析分離純化，得到硫代氧雜環烷烴化合物，所 用的柱層析洗脫液為體積比為3 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產率85%。
[0039] 實施例2
[0040] 在螺口試管中加入0. 25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0. 30毫摩爾對甲基苯亞磺酸鈉、 0. 025毫摩爾氯化亞銅、2毫升乙腈，在90 °C攪拌反應30小時后，停止加熱及攪拌，冷卻至室 溫。反應物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過柱層析分離純化，得到硫代氧雜環烷烴化合物，所 用的柱層析洗脫液為體積比為1 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產率81%。
[0041] 實施例3
[0042]在螺口試管中加入0.25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0.40毫摩爾對甲基苯亞磺酸鈉、 0. 020毫摩爾氯化亞銅、2毫升甲苯，在80°C攪拌反應6小時后，停止加熱及攪拌，冷卻至室 溫。反應物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過柱層析分離純化，得到硫代氧雜環烷烴化合物，所 用的柱層析洗脫液為體積比為5 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產率80%。
[0043] 實施例4
[0044] 在螺口試管中加入0. 25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0. 35毫摩爾對甲基苯亞磺酸鈉、 〇. 050毫摩爾溴化亞銅、2毫升甲苯，在KKTC攪拌反應6小時后，停止加熱及攪拌，冷卻至室 溫。反應物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過柱層析分離純化，得到硫代氧雜環烷烴化合物，所 用的柱層析洗脫液為體積比為10 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產率82%。
[0045] 實施例5
[0046]在螺口試管中加入0.25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0.80毫摩爾對甲基苯亞磺酸鈉、 0. 030毫摩爾溴化亞銅、2毫升N，N-二甲基甲酰胺，在80°C攪拌反應4小時后，停止加熱 及攪拌，冷卻至室溫。反應物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過柱層析分離純化，得到硫代氧雜 環烷烴化合物，所用的柱層析洗脫液為體積比為1 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產率 81%〇
[0047] 實施例6
[0048]在螺口試管中加入0. 25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0. 35毫摩爾對甲基苯亞磺酸鈉、 〇. 050毫摩爾氯化亞銅、2毫升甲苯，在120°C攪拌反應10小時后，停止加熱及攪拌，冷卻至 室溫。反應物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過柱層析分離純化，得到硫代氧雜環烷烴化合物， 所用的柱層析洗脫液為體積比為15 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產率86%。
[0049] 實施例7
[0050] 在螺口試管中加入0. 25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0. 75毫摩爾對甲基苯亞磺酸鈉、 〇. 050毫摩爾氯化亞銅、2毫升乙腈，在90°C攪拌反應10小時后，停止加熱及攪拌，冷卻至室 溫。反應物料減壓旋蒸去除溶劑，再通過柱層析分離純化，得到硫代氧雜環烷烴化合物，所 用的柱層析洗脫液為體積比為6 :1的石油醚：乙酸乙酯混合溶劑，產率78%。
[0051] 實施例8
[0052] 在螺口試管中加入0.25毫摩爾4-戊烯-1-醇、0.55毫摩爾對甲基苯亞磺酸