本發明屬于有機合成，具體地說，涉及一種甲(jia)硫化吡唑類衍生物的(de)電化學合成方法(fa)。

背景技術：

1、吡唑類是(shi)一種具(ju)有(you)(you)(you)(you)高(gao)(gao)度有(you)(you)(you)(you)價值的(de)(de)(de)(de)芳(fang)香族n-雜環(huan)，具(ju)有(you)(you)(you)(you)各種藥理(li)和生(sheng)物(wu)(wu)(wu)活性，主要分布(bu)在天然化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)和合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)藥物(wu)(wu)(wu)中(zhong)。含硫的(de)(de)(de)(de)吡唑類有(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)分子(zi)是(shi)有(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)、有(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)材料、農(nong)用化(hua)(hua)(hua)學(xue)品、納米技術和具(ju)有(you)(you)(you)(you)重要藥學(xue)意義的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)(he)物(wu)(wu)(wu)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)重要結(jie)構基序，其獨特性質源于(yu)硫原子(zi)增(zeng)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)物(wu)(wu)(wu)理(li)和化(hua)(hua)(hua)學(xue)特性。有(you)(you)(you)(you)機(ji)(ji)(ji)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)作為合(he)(he)(he)成(cheng)(cheng)化(hua)(hua)(hua)學(xue)中(zhong)構建(jian)新化(hua)(hua)(hua)學(xue)鍵的(de)(de)(de)(de)有(you)(you)(you)(you)力實(shi)用工具(ju)，因其環(huan)保(bao)、高(gao)(gao)效、可持續等(deng)特點而(er)備受關注，使用電(dian)流取代(dai)氧化(hua)(hua)(hua)還(huan)原試劑的(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)將減少廢物(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)并提高(gao)(gao)原子(zi)利(li)用效率。

2、2018年，jiang小組報(bao)道(dao)了一(yi)種(zhong)高(gao)效的(de)鈀催化芳香環的(de)三組分交叉偶聯的(de)甲基硫(liu)代化方案，結(jie)合綠色無機硫(liu)源(yuan)和(he)甲基化試劑。然而，這些反(fan)應需要在高(gao)溫和(he)強堿的(de)存在下進行(org.lett.,2018,20,6193)。

3、

4、2020年，zhao小組(zu)等(deng)人報道了一(yi)種(zhong)芳基硫氰酸酯與甲醇之間的電(dian)化學交叉偶(ou)聯方案。以鎂(mei)板為犧牲陽極，四丁基四氟硼酸銨為電(dian)解質，在隔絕(jue)空氣的條(tiao)件下實現了交叉偶(ou)聯反應，得(de)到(dao)產率良好(hao)所需的相應產物(green?chem.,2020,22,4906–4911)。

5、

6、2023年，yao課題組(zu)提出了芳(fang)基肼、1、3-二(er)酮和(he)硫氰(qing)酸銨的(de)電化(hua)學氧化(hua)三組(zu)分(fen)串聯反(fan)(fan)應，構建了4-硫氰(qing)酸-1h-吡唑(zuo)。在該反(fan)(fan)應中另外加入了四氟硼酸鋰作為支持電解質(zhi)(eur.j.org.chem.,2023,26,e202201278(1of5))。

7、

8、綜上所述，在目前報道的(de)合成甲(jia)硫基(ji)化(hua)(hua)合物(wu)(wu)的(de)文(wen)獻中，或是使用過(guo)渡金(jin)屬(shu)催化(hua)(hua)劑參與反(fan)應，或是只生成了硫氰(qing)酸類衍(yan)生物(wu)(wu)。不僅增加了反(fan)應成本，而且對環境造成了負擔。因此，發明一(yi)種無金(jin)屬(shu)催化(hua)(hua)、多組分一(yi)鍋(guo)法合成甲(jia)硫化(hua)(hua)吡唑類衍(yan)生物(wu)(wu)的(de)綠色(se)化(hua)(hua)學手段顯得尤(you)為重要(yao)。

技術實現思路

1、本發明的(de)(de)目的(de)(de)是提供一種甲硫化吡唑類(lei)衍生物(wu)的(de)(de)電化學合成方法。

2、為(wei)了(le)實現上(shang)述目的，本發明采用的技術方案如(ru)下：

3、本發明的第(di)一(yi)方面，提(ti)供了(le)一(yi)種甲硫化吡唑類衍生物的電化學合成方法，包括(kuo)以下(xia)步(bu)驟：

4、

5、r1選自氫(qing)、c1～c20烷基、cf3o、cf3、鹵素(氟(fu)、氯、溴、碘(dian))；

6、r2選自氫、c1～c20烷基、cf3o、cf3、鹵(lu)素(氟、氯(lv)、溴(xiu)、碘)；

7、r3選(xuan)自(zi)氫(qing)、c1～c20烷基、cf3o、cf3、鹵素(氟、氯(lv)、溴(xiu)、碘)；

8、r4選自(zi)氫、c1～c20烷基、cf3o、cf3、鹵素(氟、氯、溴、碘)；

9、r5選自氫、c1～c20烷基、cf3o、cf3、鹵素(氟、氯、溴、碘)；

10、r6選自(zi)c1～c20烷(wan)基、c3～c8環(huan)烷(wan)基；

11、r7選自(zi)c1～c20烷基(ji)、c3～c8環烷基(ji)；

12、r11選自氫(qing)、c1～c20烷基；

13、r12選自氫、c1～c20烷基(ji)；

14、r13選自(zi)氫、c1～c20烷基(ji)；

15、r14選自(zi)氫、c1～c20烷基；

16、r15選自氫、c1～c20烷基；

17、將摩爾比為(wei)(wei)1:0.5～2:1～10(優(you)選(xuan)為(wei)(wei)1:1:5、1:1.2:5、1:0.83:4.1)的化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)ii、化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)iii和電解質混合(he)(he)(he)，加入溶劑，在(zai)不同的陽極和陰極條件下，通入直流電10～20毫(hao)安(an)(優(you)選(xuan)為(wei)(wei)15毫(hao)安(an)、12毫(hao)安(an)、18毫(hao)安(an))，溫度(du)為(wei)(wei)20～50℃(優(you)選(xuan)為(wei)(wei)40℃、25℃、50℃)的條件下反應(ying)1～24(優(you)選(xuan)為(wei)(wei)16、18、18.5、19、20)小(xiao)時，獲(huo)得(de)化(hua)合(he)(he)(he)物(wu)i；

18、所述(shu)陽極選自(zi)碳(tan)布電(dian)極、鉑電(dian)極、玻碳(tan)電(dian)極；

19、所述陰極(ji)(ji)(ji)選(xuan)自碳布電極(ji)(ji)(ji)、鉑(bo)電極(ji)(ji)(ji)、鎳電極(ji)(ji)(ji)；

20、所(suo)述電解(jie)質(zhi)選自硫(liu)氰(qing)酸鉀、四(si)(si)(si)丁(ding)(ding)(ding)基四(si)(si)(si)氟硼酸銨(an)、四(si)(si)(si)丁(ding)(ding)(ding)基六氟磷酸銨(an)、四(si)(si)(si)丁(ding)(ding)(ding)基高氯酸銨(an)；

21、所述溶劑選自甲醇、甲醇和水的(de)混合物。

22、所(suo)述甲醇和水的體積比選自9:1、8:2。

23、較優(you)選(xuan)的(de)，所述化合(he)物(wu)ii中，

24、r1選自(zi)氫、甲(jia)基(ji)、乙基(ji)、正丙基(ji)、異丙基(ji)、正丁基(ji)、叔丁基(ji)、正戊基(ji)、正己基(ji)、cf3o、cf3、氟、氯、溴；

25、r2選自(zi)氫、甲基(ji)、乙基(ji)、正(zheng)丙基(ji)、異丙基(ji)、正(zheng)丁基(ji)、叔丁基(ji)、正(zheng)戊基(ji)、正(zheng)己基(ji)、cf3o、cf3、氟、氯(lv)、溴；

26、r3選自氫、甲(jia)基(ji)(ji)(ji)、乙基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)丙基(ji)(ji)(ji)、異丙基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)丁基(ji)(ji)(ji)、叔丁基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)戊基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)己基(ji)(ji)(ji)、cf3o、cf3、氟、氯、溴；

27、r4選(xuan)自氫、甲(jia)基(ji)(ji)(ji)、乙基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)丙(bing)基(ji)(ji)(ji)、異丙(bing)基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)丁(ding)基(ji)(ji)(ji)、叔丁(ding)基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)戊基(ji)(ji)(ji)、正(zheng)己基(ji)(ji)(ji)、cf3o、cf3、氟、氯、溴(xiu)；

28、r5選自氫、甲基(ji)、乙基(ji)、正丙基(ji)、異丙基(ji)、正丁基(ji)、叔(shu)丁基(ji)、正戊基(ji)、正己基(ji)、cf3o、cf3、氟、氯、溴(xiu)。

29、較優(you)選的，所述(shu)化合物iii中，

30、r6選(xuan)自甲(jia)基(ji)(ji)(ji)、乙基(ji)(ji)(ji)、正丙(bing)基(ji)(ji)(ji)、異丙(bing)基(ji)(ji)(ji)、正丁(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)、叔(shu)丁(ding)(ding)基(ji)(ji)(ji)、正戊基(ji)(ji)(ji)、正己基(ji)(ji)(ji)、

31、

32、r7選自甲(jia)基、乙基、正(zheng)(zheng)丙基、異(yi)丙基、正(zheng)(zheng)丁(ding)基、叔丁(ding)基、正(zheng)(zheng)戊基、正(zheng)(zheng)己基、

33、

34、最優選(xuan)的，所述(shu)化(hua)合(he)物ii選(xuan)自以(yi)下結構(gou)中(zhong)的一種：

35、

36、最(zui)優選(xuan)的(de)，所述化合物iii選(xuan)自以下結構(gou)中的(de)一種：

37、

38、最優選(xuan)的，所述甲硫化(hua)吡唑(zuo)類衍生物(wu)選(xuan)自(zi)以下結構中的一(yi)種：

39、

40、

41、由于采用上述技術方案，本發明具有以下優點和有益效果：

42、本發明提供的(de)(de)(de)甲(jia)硫(liu)化(hua)(hua)吡唑類(lei)衍(yan)生物(wu)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學合成方(fang)(fang)法，是以硫(liu)氰(qing)酸鉀(jia)為硫(liu)化(hua)(hua)試劑(ji)(ji)、醇為甲(jia)基化(hua)(hua)試劑(ji)(ji)構建(jian)吡唑類(lei)衍(yan)生物(wu)的(de)(de)(de)c-h甲(jia)硫(liu)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)化(hua)(hua)學合成新方(fang)(fang)法，相對(dui)于傳統制備方(fang)(fang)法，硫(liu)氰(qing)酸鹽作為硫(liu)化(hua)(hua)試劑(ji)(ji)不僅簡單易得，還(huan)避免(mian)了(le)外部電(dian)(dian)解質的(de)(de)(de)加入。同時，電(dian)(dian)化(hua)(hua)學條(tiao)件更加溫和可持(chi)續，不需任何金屬催化(hua)(hua)劑(ji)(ji)和氧化(hua)(hua)劑(ji)(ji)，避免(mian)了(le)劇毒的(de)(de)(de)硫(liu)試劑(ji)(ji)的(de)(de)(de)使用，有著綠色高(gao)效的(de)(de)(de)特點(dian)。

43、公(gong)布號(hao)為cn114149405a的(de)專利申請(qing)，公(gong)開了(le)一種通過芳(fang)(fang)香交換雙(shuang)金(jin)屬催化合成(cheng)芳(fang)(fang)香硫(liu)(liu)醚(mi)的(de)方法和(he)應(ying)(ying)用(yong)，該(gai)項發(fa)明(ming)(ming)以芳(fang)(fang)基(ji)鹵化物或其他芳(fang)(fang)基(ji)親(qin)電試劑(ji)(ji)(ji)與芳(fang)(fang)基(ji)硫(liu)(liu)醚(mi)源為原(yuan)料，在(zai)(zai)鈀和(he)鎳為雙(shuang)金(jin)屬催化劑(ji)(ji)(ji)，在(zai)(zai)堿和(he)還原(yuan)劑(ji)(ji)(ji)存在(zai)(zai)以及(ji)惰性氣體保(bao)護下(xia)(xia)高溫獲得芳(fang)(fang)香硫(liu)(liu)醚(mi)。本發(fa)明(ming)(ming)以硫(liu)(liu)氰酸鉀(jia)作(zuo)為硫(liu)(liu)化試劑(ji)(ji)(ji)，甲(jia)醇作(zuo)為甲(jia)基(ji)化試劑(ji)(ji)(ji)，使用(yong)綠色電化學(xue)作(zuo)為氧(yang)化驅動力來實(shi)現吡唑(zuo)類衍(yan)生物甲(jia)硫(liu)(liu)基(ji)的(de)構建，并且(qie)無(wu)需金(jin)屬催化劑(ji)(ji)(ji)和(he)堿等添加劑(ji)(ji)(ji)，有明(ming)(ming)顯(xian)的(de)反(fan)(fan)應(ying)(ying)溫和(he)、綠色經濟的(de)優勢，并且(qie)本發(fa)明(ming)(ming)在(zai)(zai)較低溫度(du)和(he)空氣氛圍下(xia)(xia)反(fan)(fan)應(ying)(ying)獲得甲(jia)硫(liu)(liu)化產(chan)物，顯(xian)然本發(fa)明(ming)(ming)提供的(de)方法優于該(gai)對比(bi)例(li)。

技術特征：

1.一種甲硫化(hua)吡唑類衍(yan)生物的電化(hua)學(xue)合成(cheng)方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所(suo)述的(de)甲(jia)硫化(hua)吡唑(zuo)類衍生物的(de)電(dian)化(hua)學合成方法，其特征(zheng)在于，所(suo)述甲(jia)醇和水的(de)體積(ji)比(bi)選自9:1、8:2。

3.根據權利要求1所(suo)述的甲硫化(hua)吡唑類(lei)衍生物的電化(hua)學合(he)成方法(fa)，其特征在于，所(suo)述化(hua)合(he)物ii中，

4.根據權利要求1所述的甲硫化(hua)吡(bi)唑類衍生物的電化(hua)學合(he)成方法，其特征(zheng)在于(yu)，所述化(hua)合(he)物iii中，

5.根(gen)據權利(li)要求1所述的甲硫化吡唑類衍(yan)生物(wu)(wu)的電化學合成方法，其特征在于，所述化合物(wu)(wu)ii選自以下結構中的一種：

6.根據(ju)權利(li)要求(qiu)1所述的甲硫化吡唑(zuo)類衍生物的電化學合成方法，其特征在于(yu)，所述化合物iii選自以下結構中(zhong)的一種：

7.根據權利要(yao)求1所(suo)述的甲硫化吡唑類衍(yan)生(sheng)物的電化學合成方法(fa)，其特征在于(yu)，所(suo)述甲硫化吡唑類衍(yan)生(sheng)物選自以(yi)下結構中的一種(zhong)：

技術總結
本發明公開了一種甲硫化吡唑類衍生物的電化學合成方法，包括以下步驟：本發明提供的甲硫化吡唑類衍生物的電化學合成方法，是以硫氰酸鉀為硫化試劑、醇為甲基化試劑構建吡唑類衍生物的C?H甲硫化的電化學合成新方法，相對于傳統制備方法，硫氰酸鹽作為硫化試劑不僅簡單易得，還避免了外部電解質的加入。同時，電化學條件更加溫和可持續，不需任何金屬催化劑和氧化劑，避免了劇毒的硫試劑的使用，有著綠色高效的特點。

技術研發人員：王利民,陳健,姚峰,楊陽,唐智聰,黃婷,周子超,范珂汛,陸鳳妍,韓建偉
受保護的技術使用者：上海兆維科技發展有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/9/19