一种硫代N-杂环化合物的合成方法

本发明属于有机合成，具体涉及一种硫代n-杂环化合物的合成方法。

背景技术：

1、有机硫化合物，作为生物活性分子与天然产物中的常见结构，凭借其独特的理化性质，在药物化学、材料科学及有机合成领域具有突出的应用。氮杂环骨架，作为基础并且重要的结构，是许多药物分子的组成部分。硫代n-杂环化合物兼具两者的特性，展现出包括抗病毒、抗菌、抗肿瘤在内的广泛药物活性，因此高效合成此类物质一直是有机合成领域的研究热点。

2、不饱和胺类化合物的硫化环合反应是制备硫代n-杂环化合物最为直接有效的策略。然而，传统方法多采用卤化硫、硫醇或n-硫代邻苯二甲酰胺作为硫化试剂，这些方法不仅存在原子不经济的问题，还常伴随竞争性的卤原子插入副反应，且底物和官能团的适用范围受限。相比之下，二硫醚化合物以其稳定性高、毒性低、操作简便的优势备受青睐。尽管化学家们已经开发出多种以二硫醚化合物作为硫源的硫化环化反应，但这些方法往往依赖于过量的氧化剂、路易斯酸或金属试剂，严重限制了方法的应用普及。因此，开发一种绿色、可持续的合成方法仍然是迫切且艰巨的任务。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种硫代n-杂环化合物的合成方法，本发明以有机电化学为合成工具，首次通过电氧化活化二硫醚化合物形成硫醚自由基或自由基阳离子，然后与n-烯磺酰胺衍生物加成环合制备硫代n-杂环化合物。本发明的合成方法不仅具有反应条件温和、能耗低、环境污染小以及良好的官能团兼容性的特点，还有效避免了传统方法中对于氧化剂、路易斯酸、金属催化剂的使用，从而展现出其独特的绿色合成优势。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、本发明的目的是提供一种硫代n-杂环化合物的合成方法，包括以下步骤：

4、s1、将n-烯磺酰胺衍生物、二硫醚化合物、导电电解质以及溶剂进行混合，得到反应底物；

5、s2、将阳极和阴极的一端共同置于反应底物在惰性气体氛围下进行电解反应，反应完成后浓缩、去溶剂，得到硫代n-杂环化合物。

6、优选的，所述n-烯磺酰胺衍生物、二硫醚化合物、导电电解质的摩尔比为1:1:0.5～0.25。

7、优选的，所述二硫醚化合物选自二苯基二硫醚或二环己基二硫醚。

8、优选的，所述n-烯磺酰胺衍生物选自n-(戊基-4-烯基)苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-4-甲氧基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-4-甲基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-3-甲基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-4-氰基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-4-三氟甲基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-4-氨基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-萘-2-磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-吡啶基-3-磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-噻吩基-2-磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)甲磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)环丙基磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)苄基磺酰胺、n-烯丙基-4-甲基苯磺酰胺、n-(丁基-3-烯基)-4-甲基苯磺酰胺或n-(己基-5-烯基)-4-甲基苯磺酰胺。

9、优选的，所述导电电解质选自四丁基四氟硼酸铵或四丁基六氟磷酸铵。

10、优选的，所述溶剂选自六氟异丙醇或三氟乙醇。

11、优选的，所述电解反应的阳极为碳毡，阴极为碳板或铂片。

12、优选的，所述电解反应的条件为：室温下，于电流大小为5ma～10ma进行电解。

13、优选的，所述硫代n-杂环化合物的化学结构通式为：

14、

15、其中，r1选自苯基、4-甲氧苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、4-氰基苯基、4-三氟甲基苯基、4-氨基苯基、2-萘基、3-吡啶基、2-噻吩基、甲基、环丙基或苄基；

16、r2选自苯基或环己基。

17、优选的，所述电解结束后进行提纯处理，提纯处理的方法为：将硫代n-杂环化合物采用200目～300目硅胶柱进行柱层析分离，洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，二者的体积比为2～7:1。

18、本发明的硫代n-杂环化合物的合成技术路线如下：

19、

20、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

21、1、本发明提供了一种硫代n-杂环化合物的合成方法，首次通过将n-烯磺酰胺衍生物和二硫醚化合物混合于导电电解质溶液中，在惰性气体氛围下电解反应，通过电氧化活化二硫醚化合物形成硫醚自由基或自由基阳离子，随后与n-烯磺酰胺衍生物进行加成环合反应，制备得到硫代n-杂环化合物。其中，导电电解质起导电作用。

22、2、本发明提供的硫代n-杂环化合物的合成方法，具有反应条件温和、能耗低、环境污染小以及良好的官能团兼容性的特点，同时，本发明的合成方法以电子作为痕量的氧化还原剂，有效避免了外加氧化还原剂的使用，从而展现出其独特的绿色合成优势。

23、3、本发明提供的硫代n-杂环化合物的合成方法，反应底物来源广泛，产物不仅产率高且易于分离纯化，而且生成的硫代n-杂环化合物由于兼具硫和氮杂环，这两种元素在生物体内均具有重要的生理功能，如硫参与蛋白质合成和解毒过程，氮则是构成生物大分子的基本元素。因此，硫代n-杂环化合物具备潜在的抗菌、抗病毒、抗肿瘤的生物活性。

24、此外，硫代n-杂环化合物中的硫原子和氮原子均具有较高的反应活性，能够参与多种有机化学反应，如亲核取代、氧化还原、金属配位，这使得硫代n-杂环化合物在有机合成中成为重要的中间体和前体，在材料科学、医学及有机合成领域展现出广阔的应用前景。

技术特征：

1.一种硫代n-杂环化合物的合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种硫代n-杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述n-烯磺酰胺衍生物与二硫醚化合物的摩尔比为1:1。

3.根据权利要求1所述的一种硫代n-杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述二硫醚化合物选自二苯基二硫醚或二环己基二硫醚。

4.根据权利要求1所述的一种硫代n-杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述n-烯磺酰胺衍生物选自n-(戊基-4-烯基)苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-4-甲氧基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-4-甲基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-3-甲基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-4-氰基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-4-三氟甲基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-4-氨基苯磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-萘-2-磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-吡啶基-3-磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)-噻吩基-2-磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)甲磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)环丙基磺酰胺、n-(戊基-4-烯基)苄基磺酰胺、n-烯丙基-4-甲基苯磺酰胺、n-(丁基-3-烯基)-4-甲基苯磺酰胺或n-(己基-5-烯基)-4-甲基苯磺酰胺。

5.根据权利要求1所述的一种硫代n-杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述导电电解质选自四丁基四氟硼酸铵或四丁基六氟磷酸铵。

6.根据权利要求1所述的一种硫代n-杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述溶剂选自六氟异丙醇或三氟乙醇。

7.根据权利要求1所述的一种硫代n-杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述电解反应的阳极为碳毡，阴极为碳板或铂片。

8.根据权利要求1所述的一种硫代n-杂环化合物的合成方法，其特征在于，电解反应的条件为：室温下，于电流大小为5ma～10ma进行电解。

9.根据权利要求1所述的一种硫代n-杂环化合物的合成方法，其特征在于，所述硫代n-杂环化合物的化学结构通式为：

10.根据权利要求1所述的一种硫代n-杂环化合物的合成方法，其特征在于，电解结束后进行提纯处理，提纯处理的方法为：将硫代n-杂环化合物采用200目～300目硅胶柱进行柱层析分离，洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯，二者的体积比为2～7:1。

技术总结本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种硫代N‑杂环化合物的合成方法。合成方法包括：将N‑烯基磺酰胺衍生物、二硫醚化合物、导电电解质与溶剂进行混合，得到反应底物；将反应底物在惰性气体氛围下进行电解反应，反应完成后减压浓缩去溶剂，得到硫代N‑杂环化合物。本发明的合成方法不仅具有反应条件温和、能耗低、环境污染小以及良好的官能团兼容性的特点，还有效避免了传统方法中对于氧化剂、路易斯酸、金属催化剂的使用，从而展现出其独特的绿色合成优势。技术研发人员：陈明,赵馨鑫,于永齐,孔伟光受保护的技术使用者：南阳师范学院技术研发日：技术公布日：2024/9/26