用水合肼還原芳香亞磺酰胺合成二芳基二硫醚*

朱瑞恒，董 菁，聶良鄧，施小新

(華東理工大學(xué) 藥學(xué)院，上海 200237)

二硫醚具有生物活性[1]，在材料科學(xué)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用[2]，其合成方法倍受化學(xué)家的關(guān)注[3]。二硫醚通常由硫醇通過氧化而得[4]，但原料硫醇一般具有惡臭味，不適合大規(guī)模生產(chǎn)；也可以通過磺酸衍生物和亞磺酸衍生物還原而得[5，6]，但是適用亞磺酸衍生物的還原試劑只有幾種[6]。Curtius[7]和Kobayashi[8]在制備亞磺酰肼時(shí)意外發(fā)現(xiàn)用水合肼可以還原亞磺酸酯和亞磺酰氯得到二芳基二硫醚，并對(duì)水合肼與亞磺酸酯和亞磺酰氯的還原反應(yīng)作了深入研究。但到目前為止，還沒有文獻(xiàn)報(bào)道水合肼還原亞磺酰胺制備二硫醚的反應(yīng)。

本文首次研究并報(bào)道一種在DMSO中用水合肼還原芳香亞磺酰胺(1a～1j)制備二芳基二硫醚(2a，2c,2e,2h,2i和2j，Scheme 1)的簡便方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

SWG X-4型顯微熔點(diǎn)儀；Bruker AVANCE 500 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo))；Nicolet Mafna-IR 550型紅外光譜儀(KBr壓片)；HP 59898A型質(zhì)譜儀；Vario EL Ⅲ型元素分析儀。所用試劑均為分析純。

1.2 2的合成(以2a為例)

在圓底燒瓶中加入苯亞磺酰肼(1a)2.82 g(20 mmol)的DMSO(20 mL)溶液，攪拌下滴加98%水合肼5.01 g(100 mmol)，滴畢，于80 ℃反應(yīng)3 h(TLC跟蹤)。冷卻至室溫，加水100 mL，用苯(2×60 mL)萃取，合并有機(jī)層，用30%NaOH溶液(50 mL)洗滌，無水硫酸鎂干燥，減壓蒸除溶劑，殘余物經(jīng)硅膠柱層析[洗脫劑:V(正己烷)∶V(乙酸乙酯)=9∶1]純化得白色固體2a1.85 g,收率85%;1H NMRδ： 7.21(t,J=7.5 Hz, 2H), 7.29(dd,J=7.5 Hz, 7.8 Hz, 4H), 7.49(d,J=7.8 Hz, 4H)；13C NMRδ： 127.8, 128.1, 129.7, 137.6； IRν： 2 925, 1 947, 1 864, 1 575, 1 475, 1 436, 1 296, 1 072, 1 022, 738, 687, 464 cm-1； EI-MSm/z(%)： 218(M+, 100), 185(15), 154(14), 140(3), 109(36), 77(2), 65(7).Anal．calcd for C12H10S2: C 66.01，H 4.62; found C 66.14, H 4.55。

Scheme1

用類似方法合成白色晶體2c,2e,2h,2i和2j，其表征數(shù)據(jù)[9]與Scheme 1預(yù)期吻合。

2 結(jié)果與討論

以1a的還原反應(yīng)為例，考察了部分常用溶劑的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)DMSO為溶劑的產(chǎn)率較MeOH, THF, DMF為溶劑時(shí)高。室溫下1a還原反應(yīng)很慢,反應(yīng)20 h收率只有10%左右;于80 ℃反應(yīng)3 h收率85%。

擴(kuò)展底物于80 ℃反應(yīng)的結(jié)果見表1。由表1還發(fā)現(xiàn),苯環(huán)上有吸電子官能團(tuán)的底物，反應(yīng)比較快，水合肼用量只需1.5 eq.，反應(yīng)時(shí)間也比較短；苯環(huán)上有推電子官能團(tuán)的底物,反應(yīng)比較慢，水合肼用量需5.0 eq，且反應(yīng)時(shí)間較長。當(dāng)溫度較高時(shí)，水合肼可以將部分二硫醚過度還原成硫酚，苯環(huán)上有吸電子官能團(tuán)的底物更易過度還原，也是產(chǎn)率比較低的原因[10]。

表1 擴(kuò)展底物的實(shí)驗(yàn)結(jié)果*

*反應(yīng)溫度80 ℃,其余反應(yīng)條件同1．2

[1] Kapanda C N, Muccioli G G, Labar G,etal.Bis(dialkylaminethiocarbonyl)disulfides as potent and selective monoglyceride lipase inhibitors[J].J Med Chem,2009,52(22)：7310-7314.

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[9]2c：1H NMRδ： 2.32(s, 6H), 7.10(d,J=8.0 Hz, 4H), 7.38(d,J=8.0 Hz, 4H)；13C NMRδ： 21.7, 129.2, 130.4, 134.6, 138.0； IRν： 3 020, 2 915, 1 894, 1 633, 1 488, 1 398, 1 377, 1 182, 1 117, 1 077, 1 014, 802, 480 cm-1； MS(EI)m/z(%)： 246(M+, 100), 213(4), 182(7), 123(48), 91(3), 77(5)； Anal．calcd for C14H14S2: C 68.25，H 5.73; found C 68.60, H 5.65．2e:1H NMRδ： 7.27(d,J=8.5 Hz, 4H), 7.40(d,J=8.5 Hz, 4H)；13C NMRδ： 129.9, 130.2, 134.3, 135.8； IRν： 3 078, 1 896, 1 645, 1 568, 1 471, 1 429, 1 386, 1 112, 1 093, 1 010, 816, 741, 491 cm-1； MS(EI)m/z(%)： 290(M++4, 15), 288(M++2, 68), 286(M+, 100), 222(7), 145(29), 143(82), 108(29)； Anal calcd for C12H8S2Cl2: C 50.18，H 2.81; found C 49.87, H 2.60.2h:1H NMRδ： 1.29(s, 18H), 7.32(d,J=8.4 Hz, 4H), 7.44(d,J=8.4 Hz, 4H)；13C NMRδ： 31.9, 35.2, 126.8, 128.4, 134.7, 151.1； IRν： 2 964, 2 902, 1 905, 1 590, 1 486, 1 397, 1 266, 1 114, 1 010, 828, 556 cm-1； MS(EI)m/z(%)： 332(M++2, 6), 331(M++1, 13), 330(M+, 62), 315(100), 286(6), 165(4), 150(18), 122(6), 91(3)； Anal．calcd for C20H26S2: C 72.67，H 7.93; found C 72.71, H 7.84.2i:1H NMRδ： 7.16(dd,J=8.5 Hz, 2.3 Hz, 2H), 7.30(d,J=8.5 Hz, 2H), 7.52(d,J=2.3 Hz, 2H)；13C NMRδ： 127.5, 128.9, 130.8, 131.4, 134.6, 136.5； IRν： 3 050, 2 975, 1 565, 1 446, 1 417, 1 375, 1 241, 1 140, 1 091, 1 031, 855, 808, 578 cm-1； MS(EI)m/z(%)： 360(M++4, 11), 358(M++2, 45), 356(M+, 100), 354(M+-2, 70), 288(19), 286(29), 179(36), 177(56), 144(20), 142(56), 107(8)； Anal．calcd for C12H6S2Cl4: C 40.47，H 1.70； found C 40.42, H 1.73.2j:1H NMRδ： 7.23(dd,J=8.4 Hz, 2.1 Hz, 2H), 7.40(d,J=8.4 Hz, 2H), 7.64(d,J=2.1 Hz, 2H)；13C NMRδ： 120.6, 123.1, 130.5, 132.1, 134.9, 138.8； IRν： 2 923, 1 635, 1 557, 1 436, 1 401, 1 365, 1 239, 1 084, 1 011, 798, 762 cm-1； MS(EI)m/z(%)： 538(M++4, 20), 536(M++2, 68), 534(M+, 100), 532(M+-2, 65), 530(M+-4, 16), 376(21), 374(40), 372(19), 295(12), 267(19), 188(37), 186(35), 107(12)； Anal．calcd for C12H6S2Br4: C 26.99，H 1.13; found C 27.35, H 1.18.

[10] Maiti S N, Spevak P, Singh M P,etal.Reductive cleavage of symmetrical disulfides with hydrazines[J].Synth Commun,1988,18(6)：575-581.