本發(fā)明屬于含硫化合物的合成，具體涉及一種光化學(xué)合成次磺酰胺類化合物的方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、次磺酰胺類化合物，以其獨(dú)特的s-n單鍵結(jié)構(gòu)，在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣泛的應(yīng)用潛力。在橡膠工業(yè)中，它們作為交聯(lián)劑，相較于硫單質(zhì)，提供了更為安全和高效的交聯(lián)效果；在醫(yī)藥領(lǐng)域，特別是質(zhì)子泵抑制劑類藥物中，次磺酰胺是治療胃腸道疾病的活性代謝物；而在有機(jī)合成領(lǐng)域，次磺酰胺的轉(zhuǎn)化更是成為構(gòu)建高價(jià)硫化物的重要前題，近年來受到了廣泛的關(guān)注與研究。

2、目前，次磺酰胺類化合物的合成方法主要依賴于傳統(tǒng)的化學(xué)手段。這些方法通常涉及使用親電硫代試劑，如亞砜酰氯或n-亞砜酰琥珀酰亞胺等。然而，這些試劑的獲取并不容易，且往往伴隨著較高的成本。此外，傳統(tǒng)的合成方法還需要使用強(qiáng)堿，如nah，來對(duì)胺進(jìn)行去質(zhì)子化處理，這不僅增加了反應(yīng)的危險(xiǎn)性，也使得反應(yīng)條件變得惡劣，對(duì)設(shè)備和操作都提出了較高的要求。

3、更為復(fù)雜的是，傳統(tǒng)方法往往需要預(yù)活化過程，這不僅增加了操作步驟的復(fù)雜性，也延長了整個(gè)制備周期，降低了生產(chǎn)效率。而胺類化合物和硫醇在氧化條件下的脫氫偶聯(lián)反應(yīng)，雖然可以合成次磺酰胺，但通常需要添加額外的氧化劑，有時(shí)還需一定量的金屬催化劑參與，這不僅增加了反應(yīng)的成本，也會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定的污染。

4、近年來，雖然有一些新的合成方法被提出，如cn102250038a、cn101676273a、cn111747945a專利所描述的合成次磺酰胺類化合物的方法，但這些方法仍然存在著各自的局限性。例如，有些方法雖然優(yōu)化了反應(yīng)條件，但合成步驟仍然較為繁瑣；有些方法雖然提高了產(chǎn)率，但使用了較為昂貴的原料或催化劑，使得生產(chǎn)成本上升；還有些方法雖然環(huán)境友好，但反應(yīng)效率較低，難以滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需求。

5、因此，現(xiàn)有的次磺酰胺類化合物合成方法雖然取得了一定的進(jìn)展，但仍存在著成本高、反應(yīng)條件惡劣、操作復(fù)雜、環(huán)境污染等缺陷。因此，開發(fā)一種綠色、高效、步驟經(jīng)濟(jì)性好的次磺酰胺類化合物合成方法，對(duì)于推動(dòng)其在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種光化學(xué)合成次磺酰胺類化合物的方法，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)效率高，對(duì)環(huán)境友好，為次磺酰胺類化合物的合成提供了新的思路。本發(fā)明的方法具有操作簡單，無需金屬添加劑和光敏劑，產(chǎn)物產(chǎn)率高、易分離的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)本發(fā)明提供了一種次磺酰胺類化合物的應(yīng)用。

2、本發(fā)明所述的光化學(xué)合成次磺酰胺類化合物的方法，包括以下步驟：將硫醇類化合物、偶氮二羧酸酯類化合物、碘或碘鹽、堿加入到溶劑中，組成反應(yīng)體系，以藍(lán)光作為光源，持續(xù)照射，反應(yīng)完成后，對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行后處理，得到次磺酰胺類化合物；所述的硫醇類化合物的結(jié)構(gòu)式為式1、式2、式3、式4或式5：

3、，

4、其中，在式1中，所述的r為4-甲基、4-氫、4-甲氧基、4-叔丁基、4-氟、3-甲基、3-甲氧基、3-溴、2-甲氧基、2-甲基或2-氯；在式3中，n=1或3，n=1為正丁基，n=3為正己基；在式4中，r為甲基、氫或三氟甲基。

5、所述的偶氮二羧酸酯類化合物的結(jié)構(gòu)式為式5所示：

6、，其中，在式6中，所述的r為乙基、異丙基或芐基。

7、所述的硫醇類化合物與偶氮二羧酸酯類化合物的摩爾比1:（1-4）；所述的碘鹽的用量為0或者硫醇類化合物與碘鹽的摩爾比為1:（0.5-2）；所述的硫醇類化合物與堿的摩爾比1:（0.5-2）。

8、所述的硫醇類化合物濃度為0.1mmol/ml，偶氮二羧酸酯類化合物濃度為0.1-0.4mmol/ml，碘鹽濃度為0-0.2mmol/ml，堿濃度為0.05-0.2mmol/ml。

9、所述的藍(lán)光的光源波長為390nm-450nm，在進(jìn)行恒定波長照射制備時(shí)藍(lán)光的波長優(yōu)選為410-450nm，進(jìn)一步優(yōu)選為450nm，波長過大或過小將會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)率降低。持續(xù)照射時(shí)間為18-24，優(yōu)選為18-24h，反應(yīng)溫度為室溫，所述的溫室指的是通常意義上的25-30℃。

10、所述的溶劑為乙酸乙酯（etoac）、二氯甲烷（dcm）、四氫呋喃（thf）、n,n-二甲基甲酰胺（dmf）、乙腈（ch3cn）中的一種，優(yōu)選為乙腈。

11、所述的碘鹽為碘化鈉（nai）、碘化鉀（ki）、四丁基碘化銨（nbu4ni）、n-碘代丁二酰亞胺（nis）中的一種，優(yōu)選為碘化鈉。

12、所述的堿為碳酸鈉（na2co3）、碳酸鋰（li2co3）、氫氧化鉀（koh）、磷酸氫二鉀（k2hpo4）、碳酸鉀（k2co3）、叔丁醇鉀（t-buok）中的一種，優(yōu)選為碳酸鉀。

13、所述的后處理為先用水淬滅，再用有機(jī)試劑萃取，然后用飽和食鹽水反萃取，無水硫酸鈉干燥后減壓蒸餾，經(jīng)過硅膠柱層析純化。

14、所述的有機(jī)試劑為乙酸乙酯、二氯甲烷或石油醚。

15、所述的硅膠柱層析純化時(shí)，采用的洗脫劑為乙酸乙酯:石油醚按照體積比1:4-1:10混合。

16、所述的反應(yīng)體系是使用旋塞式史萊克管，所述的持續(xù)照射采用的是rlh-18cu?8孔光反應(yīng)儀。

17、所述的制得的次磺酰胺類化合物為乙基(對(duì)甲苯硫代)氨基甲酸乙酯、乙基(苯硫代)氨基甲酸乙酯、乙基[(4-甲氧基苯基)硫代]氨基甲酸乙酯、乙基[(4-(叔丁基)苯基)硫代]氨基甲酸乙酯、乙基[(4-氟苯基)硫代]氨基甲酸乙酯、乙基(間甲苯硫代)氨基甲酸乙酯、乙基[(3-甲氧基苯基)硫代]氨基甲酸乙酯、乙基[(3-溴苯基)硫代]氨基甲酸乙酯、乙基[(2-甲氧基苯基)硫代]氨基甲酸乙酯、乙基(鄰甲苯硫代)氨基甲酸乙酯、乙基[(2-氯苯基)硫代]氨基甲酸乙酯、乙基(萘-2-基硫代)氨基甲酸乙酯、乙基(丁硫代)氨基甲酸酯、乙基(己基硫代)氨基甲酸乙酯、乙基[(4-甲基芐基)硫代]氨基甲酸乙酯、乙基(芐基硫代)氨基甲酸乙酯、乙基[(4-(三氟甲基)芐基)硫代]氨基甲酸乙酯、乙基(環(huán)己基硫代)氨基甲酸乙酯、異丙基(對(duì)甲苯硫代)氨基甲酸酯或芐基(對(duì)甲苯硫代)氨基甲酸酯。

18、具體優(yōu)選的，所述的光化學(xué)合成次磺酰胺類化合物的方法，包括以下步驟：向10ml旋塞式史萊克管中加入硫醇0.2mmol，偶氮二羧酸酯類化合物0.4mmol，碘化鈉0.2mmol，碳酸鉀0.2mmol,乙腈2ml，在室溫空氣條件下，將體系置于rlh-18cu?8孔光反應(yīng)儀中，用磁子不斷攪拌，并以恒定波長450nm照射18h，tlc跟蹤監(jiān)測(cè)；待反應(yīng)完成后，反應(yīng)體系用水淬滅，用乙酸乙酯進(jìn)行萃取，飽和食鹽水反萃取，并用無水硫酸鈉進(jìn)行干燥，在45℃下減壓蒸餾，殘余物經(jīng)快速硅膠柱層析純化得到反應(yīng)產(chǎn)物。硅膠柱層析純化采用洗脫劑為乙酸乙酯：石油醚=1:5，再用核磁進(jìn)行定性分析產(chǎn)物，氘代氯仿-d溶解測(cè)試氫譜和碳譜。

19、本發(fā)明以對(duì)甲苯硫酚為硫醇類化合物，以偶氮二甲酸二乙酯為偶氮二羧酸酯類化合物，以碘化鈉為碘鹽，以碳酸鉀為堿，加入到乙腈溶劑中，組成反應(yīng)體系，以藍(lán)光450nm作為光源，持續(xù)照射體系制備產(chǎn)物，反應(yīng)完成后，對(duì)反應(yīng)物進(jìn)行后處理，得到次磺酰胺類化合物，反應(yīng)原理如下所示：

20、

21、從上述反應(yīng)原理可以看出，硫醇類化合物在光和氧氣存在的條件下，首先被氧化成硫自由基，其再與底物偶氮中的氮氮雙鍵發(fā)生自由基加成反應(yīng)，生成中間體，接下來，中間體發(fā)生歧化反應(yīng)得到活性中間體四取代肼以及肼二甲酸二乙酯，在此基礎(chǔ)上，四取代肼經(jīng)歷還原或者被其他親核試劑進(jìn)攻，從而n-n鍵斷裂，得到目標(biāo)產(chǎn)物次磺酰胺。

22、本發(fā)明所合成的次磺酰胺類物質(zhì)，可以通過衍生化反應(yīng)用于制備以下衍生物：

23、

24、乙基(對(duì)甲苯基亞磺?；?氨基甲酸乙酯；

25、

26、乙基[(環(huán)己氨基)(對(duì)甲苯基)-l4-磺胺酰亞胺]氨基甲酸乙酯；

27、

28、乙基[(4-甲基芐基)(對(duì)甲苯基)-l4-磺胺酰亞胺]氨基甲酸乙酯。

29、本發(fā)明采用光激發(fā)的方式，以硫醇類化合物和偶氮二羧酸酯類化合物為原料，在常溫常壓下，一步合成次磺酰胺類化合物，并且反應(yīng)無需金屬催化劑及昂貴的光敏劑，且產(chǎn)率高產(chǎn)物易于分離，具有如下優(yōu)勢(shì)：無需金屬添加劑，能夠通過廉價(jià)的碘鹽來催化反應(yīng)進(jìn)程，以可見光中的藍(lán)光作為光源，反應(yīng)條件溫和且寬松，無需進(jìn)行惰性氣體保護(hù)，操作簡便，產(chǎn)物易分離，步驟經(jīng)濟(jì)性好，具有較好官能團(tuán)耐受性。避免其他合成方法中需要多步合成，操作復(fù)雜，反應(yīng)條件較為嚴(yán)苛，制備周期長，試劑毒性強(qiáng)等問題。

30、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果是：

31、（1）本發(fā)明的光化學(xué)合成次磺酰胺類化合物的方法，無需高溫、高壓、強(qiáng)酸或強(qiáng)堿性條件，也無需復(fù)雜的合成步驟，在常溫常壓下即可一步完成次磺酰胺類化合物的合成。

32、（2）本發(fā)明的光化學(xué)合成次磺酰胺類化合物的方法不受場(chǎng)地限制，步驟經(jīng)濟(jì)高效，設(shè)備投資少，操作簡單，通過儀器調(diào)控，反應(yīng)可隨時(shí)關(guān)停，且僅需藍(lán)光激發(fā)即可進(jìn)行，對(duì)環(huán)境更加友好。

33、（3）本發(fā)明的光化學(xué)合成次磺酰胺類化合物的方法采用廉價(jià)易得的原料，無需金屬添加劑，僅以溫和的藍(lán)光作為光源，無需惰性氣體保護(hù)，反應(yīng)條件寬松，操作簡便。

34、（4）本發(fā)明的光化學(xué)合成次磺酰胺類化合物的方法中，中間產(chǎn)物的生成能直接使硫（s）的性質(zhì)由親核性轉(zhuǎn)變?yōu)橛H電性，從而避免了傳統(tǒng)制備中的預(yù)活化步驟，既減少了操作步驟，又大大節(jié)約了制備成本，提高了工業(yè)化生產(chǎn)的可能性。

35、（5）本發(fā)明合成的次磺酰硫類物質(zhì)，可進(jìn)一步衍生化，以獲得各類高價(jià)硫化合物。