一种光催化苯乙烯硫醇化吡啶化的方法

技术领域

本发明属于有机化学合成领域，具体涉及一种光催化苯乙烯硫醇化吡啶化的方法。

背景技术

可见光光催化由于其温和及环境友好的反应条件的特点，是合成转化的有力工具。通常，外源光催化剂(如铱和钌配合物或有机染料)对于可见光光催化反应是必不可少的，因为大多数有机化合物不能吸收可见光。最近，可见光诱导电子供体-受体(EDA)复合物可以有效地实现有机转化，在温和条件下没有外部光催化剂的情况下。然而，大多数EDA复合物反应仅限于两组分反应模式。迄今为止，只有少数使用EDA复合方法对烯烃进行分子间三组分双官能化的例子。通常，这些方法需要氧化还原助剂来调节底物和牺牲供体，它降低了这些反应的原子经济性。

吡啶类化合物在制药和农用化学品中很普遍，因此开发新的和有效的吡啶引入方法的需求量很大。目前4-氰基吡啶已广泛用于光催化还原吡啶化。同时，还可用作伴有β官能化的烯烃的吡啶基化反应，包括CF

发明内容

本发明的目的在于提供一种光催化苯乙烯硫醇化吡啶化的方法，所述方法以电子供体-受体复合物作为双官能试剂光催化苯乙烯硫醇化吡啶化，所述方法具有操作简单，反应条件温和，副产物少，原子经济性高等优点。

本发明的技术方案为：

一种光催化苯乙烯硫醇化吡啶化的方法，所述方法以电子供体-受体复合物作为双官能试剂光催化苯乙烯硫醇化吡啶化，所述方法以苯硫酚类化合物、苯乙烯类化合物和4-氰基吡啶类化合物为原料，在溶剂和碱性条件下，在氮气条件下光照反应即可制得苯乙烯硫醇化吡啶化产物，其反应通式为：

其中，R1为不取代或单取代或多取代烷基、烷氧基、卤素、酯基、氨基、酰胺基中任意一种或多种，R2为不取代或单取代或多取代烷基、烷氧基、卤素、酯基、氨基、酰胺基中任意一种或多种，R3为不取代或单取代或多取代烷基、烷氧基、卤素、酯基、氨基、酰胺基中任意一种或多种，碱为甲酸锂、甲酸钠、甲酸铯，甲酸钾、碳酸钾中的任意一种或多种。

作为一种优选方案，R1为4-甲基、2-甲氧基、4-叔丁基、4-氟基、-3,5-二甲基中的任意一种；R2为邻位甲基、4-甲基、4-甲氧基、2-甲氧基、-H中的任意一种，R3为-H、2-甲基、2,6-二甲基中的任意一种。

作为一种优选方案，所述溶剂为二甲基亚砜。

作为一种优选方案，所述碱为甲酸锂水合物。

作为一种优选方案，所述方法的物料投料比为：苯硫酚类化合物1.0摩尔当量，苯乙烯类化合物4.0摩尔当量，4-氰基吡啶类化合物1.5摩尔当量，碱3.0摩尔当量。

作为一种优选方案，所述方法的反应温度为室温。

作为一种优选方案，所述方法的光照条件的光源为波长为455nm，功率为10W的蓝光LED。

本发明所达到的有益效果是：

(1)本发明提供了一种光催化苯乙烯硫醇化吡啶化的方法，所述方法以电子供体-受体复合物作为双官能试剂光催化苯乙烯硫醇化吡啶化，该方法以苯硫酚类化合物、苯乙烯类化合物和4-氰基吡啶类化合物为原料，在溶剂和碱性条件下，在氮气条件下光照反应即可制得苯乙烯硫醇化吡啶化产物，其具有反应条件温和、操作简单、收率高、成本低等优点，适合于工业放大生产。

(2)本发明所述方法副产物少，便于后处理。

(3)本发明所述方法的原子经济性高，符合“绿色化学”的概念。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例1：4-(1-苯基-2-(对甲苯基硫代)乙基)吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入对甲基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)，4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入苯乙烯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到无色油状液体48mg，收率为79％。

实施例2：4-(2-((4-(叔丁基)苯基)硫代)-1-苯乙基)吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入对叔丁基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、苯乙烯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到黄色油状液体51mg，收率为73％。

实施例3：4-(2-(2-甲氧基苯基)硫代)-1-苯乙基)吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入2-甲氧基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、苯乙烯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到黄色油状液体47mg，收率为73％。

实施例4：4-(2-(4-氟苯基硫代)-1-苯乙基)吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入4-氟苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、苯乙烯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到黄色油状液体42mg，收率为68％。

实施例5：4-(2-((3，5-二甲基苯基)硫代)-1-苯乙基)吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入3，5-二甲基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、苯乙烯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到黄色油状液体55mg，收率为86％。

实施例6：4-(2-((3，5-二甲基苯基)硫代)-1-邻甲苯基乙基)吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入3，5-二甲基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、邻乙烯基甲苯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到黄色油状液体55mg，收率为82％。

实施例7：4-(2-((3，5-二甲基苯基)硫代)-1-间甲苯基乙基)吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入3，5-二甲基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、间乙烯基甲苯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到黄色油状液体47mg，收率为70％。

实施例8：4-(2-((3，5-二甲基苯基)硫代)-1-对甲苯基乙基)吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入3，5-二甲基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、对乙烯基甲苯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到无色油状液体54mg，收率为81％。

实施例9：4-(2-((3，5-二甲基苯基)硫代)-1-(4-甲氧基苯基)乙基)吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入3，5-二甲基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、4-甲氧基苯乙烯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到黄色油状液体50mg，收率为72％。

实施例10：4-(2-((3，5-二甲基苯基)硫代)-1-(2-甲氧基苯基)乙基)吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入3，5-二甲基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、2-甲氧基苯乙烯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到无色油状液体55mg，收率为79％。

实施例11：4-(2-((3，5-二甲基苯基)硫代)-1-苯乙基)-2-甲基吡啶的合成

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在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入2-甲基4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入3，5-二甲基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、苯乙烯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到无色油状液体55mg，收率为82％。

实施例12：4-(2-((3，5-二甲基苯基)硫代)-1-苯乙基)-2，6-二甲基吡啶的合成

在25mL反应管中加入搅拌磁子，加入2，6-二甲基4-氰基吡啶0.3mmol(1.5eq)，甲酸锂水合物0.6mmol(3.0eq)。置换氮气3次，在氮气流通条件下，加入3，5-二甲基苯硫酚0.2mmol(1.0eq)、苯乙烯0.8mmol(4eq)和无水二甲基亚砜4mL。在10W波长455nm蓝光LED灯光照下，室温反应24h。反应结束后加水10mL，用乙酸乙酯萃取3次，每次10mL，合并有机相，用氯化钠水溶液洗一次，用无水硫酸钠干燥，浓缩，用柱色谱提纯得到无色油状液体68mg，收率为95％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所有的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。