一种制备2-烷基硫苯甲腈的方法

技术领域

本发明属于精细化工领域，涉及一种制备2-烷基硫苯甲腈的方法。

背景技术

2-烷基硫苯甲腈是一类重要的有机合成的化工中间体，被广泛应用于有机、药物以及材料化学中。因此，如何直接高效地合成该类化合物已经引起化学工作者的高度关注。目前合成2-烷基硫苯甲腈主要有两类方法，第一种使用2-卤苯甲腈和相应的烷基硫醇或其盐为原料，通过取代反应合成2-烷基硫苯甲腈，该类方法存在的缺陷是需要使用具有难闻气味的烷基硫醇或其盐为原料；第二种使用2-烷基硫苯甲酰胺为原料，在三氯氧膦的作用下，通过酰胺键脱水得到2-烷基硫苯甲腈，该类反应的缺陷主要在需要使用过量的，具有强烈腐蚀性、易挥发的有毒试剂三氯氧膦。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效的制备2-烷基硫苯甲腈的方法。

本发明提出了一种全新的2-烷基硫苯甲腈的制备技术路径，其中2-烷基硫取代基是重要辅助基团，用于辅助酰胺脱水，其反应机理为：底物在1-氯甲基-4-氟-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)盐和NaI的作用下加热发生分子内关环反应得到N，S-环状正离子中间体A和其异构化产物N，O-环状正离子中间体B，而中间体B在碘负离子作用下产生氰基亚砜中间体C，最后中间体C在NaI、HI以及HOAc作用下被还原得到最终产物。

本发明所涉及合成2-烷基硫苯甲腈步骤如下：将2-烷基硫苯甲酰胺、碘化钠、醋酸和1-氯甲基-4-氟-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)盐[Selectfluor]依次加入含有反应溶剂乙腈的封管中，120摄氏度剧烈搅拌24小时，反应结束后，依次进行反应液浓缩和柱层析分离，即可获得2-烷基硫苯甲腈。其中，烷基取代基包括：甲基、乙基、丙基、环己基、苄基、氰基亚甲基或乙酯亚甲基。

作为优选的，在反应结束后先进行减压蒸馏，除去反应溶剂后进行柱分离。

作为优选的，本发明中体系的反应溶剂为乙腈。

作为优选的，发明中2-烷基硫苯甲酰胺、碘化钠和醋酸1-氯甲基-4-氟-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷二(四氟硼酸)盐[Selectfluor]的摩尔比为1：3：1：1，当碘化钠和醋酸用量降低时，收率会减少。

作为优选的，本发明中所述的反应温度为100～150摄氏度，优选120摄氏度，当温度过高或者过低时收率明显下降。

作为优选的，本发明中所述的反应时间为12～36小时，优选24小时，反应时间过长或者过短都会影响反应收率。

作为优选的，本发明反应中所使用的封管为厚壁耐压管。

有益效果：本发明提供了一种2-烷基硫苯甲腈的制备方法，用碘化钠、醋酸和Selectfluor参与制备2-烷基硫苯甲腈衍生物，该方法不需要使用有毒且不易保存的三氯氧膦试剂，和需要经过无水处理的DMF试剂，一锅法即可高效地合成2-烷基硫苯甲腈衍生物，产率最高可达75％。利用现有三氯氧膦方法中合成目标，产率较低，而本发明使用常规的低毒试剂，无需对反应溶剂进行特殊处理，即可高收率得到目标产物。由于该方法不需要使用有毒且不易保存的三氯氧膦试剂，以及无需使用无水溶剂的优点，因此，该策略在较现有的常规方法有一定的应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例1制备-乙基硫苯甲腈的反应机理图。

具体实施方式

下面的实施例将有助于说明本发明，但是不局限其范围。

实施例1：2-烷基硫苯甲腈合成通法：在50mL的封管中依次加入乙腈(10mL)、2-烷基硫苯甲酰胺(1.0mmol)、碘化钠(3.0mmol，0.450g)、醋酸(1.0mmol，0.060g)和Selectfluor(1.0mmol,0.355g)，反温度控制在120摄氏度，并且剧烈搅拌反应24小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，即可获得2-烷基硫苯甲腈。反应涉及的方程式如下：

在本实施例中，当R基团为甲基时，经测定产品收率为71％。

实施例2：本实施例中操作步骤与实施例1相同，当R基团为乙基时，产品收率为75％。

实施例3：本实施例中操作步骤与实施例1相同，当R基团为丙基时，产品收率为60％。

实施例4：本实施例中操作步骤与实施例1相同，当R基团为苄基时，产品收率为52％。

实施例5：本实施例中操作步骤与实施例1相同，当R基团为氰基亚甲基时，产品收率为68％。

实施例6：本实施例中操作步骤与实施例1相同，当R基团为乙酯亚甲基时，产品收率为59％。

对比实施例1：在50mL的封管中依次加入乙腈(10mL)、2-乙基硫苯甲酰胺(1.0mmol，0.181g)、醋酸(1.0mmol，0.060g)和碘化钠(3.0mmol，0.450g)，反应温度控制在120摄氏度，并且剧烈搅拌反应24小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，无法获得2-乙基硫苯甲腈。反应涉及的方程式如下：

对比实施例2：在50mL的封管中依次加入乙腈(10mL)、2-乙基硫苯甲酰胺(1.0mmol，0.181g)、醋酸(1.0mmol，0.060g)和Selectfluor(1.0mmol,0.355g)，反应温度控制在120摄氏度，并且剧烈搅拌反应24小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，无法获得2-乙基硫苯甲腈。反应涉及的方程式如下：

对比实施例3：在50mL的封管中依次加入乙腈(10mL)、2-乙基硫苯甲酰胺(1.0mmol，0.181g)、碘化钠(3.0mmol，0.450g)和Selectfluor(1.0mmol,0.355g)，反温度控制在120摄氏度，并且剧烈搅拌反应24小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，获得2-乙基硫苯甲腈，收率为31％。反应涉及的方程式如下：

对比实施例4：在50mL的封管中依次加入乙腈(10mL)、苯甲酰胺(1.0mmol)、碘化钠(3.0mmol，0.450g)、醋酸(1.0mmol，0.060g)和Selectfluor(1.0mmol,0.355g)，反温度控制在120摄氏度，并且剧烈搅拌反应24小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，无法获得苯甲腈。反应涉及的方程式如下：

对比实施例5：在50mL的封管中依次加入无水DMF(10mL)、2-乙基硫苯甲酰胺(1.0mmol，0.181g)和三氯氧膦(1.5mmol，0.230g)，室温搅拌反应2小时。反应结束后依次进行反应液浓缩和柱层析分离，获得2-乙基硫苯甲腈，收率为27％。反应涉及的方程式如下：

通过以上对比试验可以看出，采用本发明方法制备的2-烷基硫苯甲腈产品收率远高于对比实施例，由此可以证明，本发明方法克服了现有技术中产品收率较低的问题。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。