一种砜基的还原性脱除方法.pdf

本发明公开了一种砜基的还原性脱除方法。将0.01mol砜基化合物溶于4～170ml无水四氢呋喃，加入0.75～3mol无水乙醇，反应温度为0～20℃，再缓慢加入切成小块的金属钠0.05～0.15mol，保温、搅拌；然后，将上述反应混合物倾入到饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5～15％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，即可；本发明原料来源广泛，钠和无水乙醇均为工业上来源广泛的化学试剂，且其价格低廉；反应中避免了使用昂贵和危险的试剂，如锂、乙胺和汞等；反应条件温和，可在接近或略低于室温的条件下进行，无须在低温下操作；反应的产率和产物纯度均较高，无消除副产物的生成，减少了后处理的难度和工作量。

1.  一种砜基的还原性脱除方法，其特征在于：将0.01mol砜基化合物溶于17～170ml无水四氢呋喃，加入0.75～3mol无水乙醇，反应温度为0～20℃，再缓慢加入切成小块的金属钠0.05～0.15mol，保温、搅拌；然后，将上述反应混合物倾入到饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5～15％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，即可；砜基化合物的结构为：

其中n＝1～12，m＝1～3。R和R’为取代基团。

2.  根据权利要求1所述的一种砜基的还原性脱除方法，其特征在于所说的砜基化合物结构式中的取代基团为：直链烷烃、直链烯烃、取代直链烷烃、取代直链烯烃、芳香环、取代芳香环及以上化合物的衍生物。

3.  根据权利要求1所述的一种砜基的还原性脱除方法，其特征在于所说的钠与无水乙醇的摩尔比为1∶5～20，钠与砜基化合物的摩尔比为5～15∶1。

4.  根据权利要求1所述的一种砜基的还原性脱除方法，其特征在于所说的四氢呋喃与乙醇的体积比为1∶1～10。

5.  根据权利要求1所述的一种砜基的还原性脱除方法，其特征在于所说的反应温度为5～15℃。

一种砜基的还原性脱除方法
                          技术领域
本发明涉及一种砜基的还原性脱除方法。
                          背景技术
砜基化合物是一类重要的有机合成中间体，被广泛应用于天然有机物和药物的合成。砜基化合物的α-氢原子比较活泼，具有一定的酸性，在碱的作用下，能够形成比较稳定的α-砜基碳负离子，可以与各种亲电试剂进行烷基化反应，生成新的碳碳键，从而使碳链得到延长。尤其是烯丙基砜与烯丙基烷基化试剂的反应，是合成多萜类天然化合物，如聚戊烯醇类(I)、维生素A(II)、辅酶Q类(III)和β-胡萝卜素类化合物(IV)的通用方法，也是有机合成方法学中的重要领域。

根据砜基脱除方式的不同，可分为还原性脱去和消除性脱去。砜基的还原性脱去可得产物(I)和(III)，消除性脱去可得产物(II)和(IV)。本发明将描述上述结构的砜基化合物的还原性脱砜方法。
目前，有关的研究工作包括：
(1)王超杰等(精细化工，9：549-551(2000))通过钠-汞齐还原体系还原性脱除砜基：

砜基的脱除使用了钠-汞齐还原剂脱除砜基，由于汞对人体有毒害性，且易残留，因此这种还原方法不宜用于药物合成。
(2)Kikumasa Sato等(J.Chem.Soc.Perkin.Trans.I，761-769(1981))使用锂-乙胺还原体系还原性脱除砜基：

该方法是合成多萜类化合物时通用的脱砜方法，得到了非常广泛的应用，具有转化率高，副反应少的特点。但在试剂和反应条件上存在一些不如人意之处：金属锂价格昂贵；在常温下乙胺为易挥发和有强烈刺激性的气体，不易处理，有一定的危险性，且价格昂贵；反应需在-78～-65℃的低温下进行，增加了额外的操作。
                          发明内容
本发明的目的是提供一砜基的还原性脱除方法。
它是将0.01mol砜基化合物溶于17～170ml无水四氢呋喃，加入0.75～3mol无水乙醇，反应温度为0～20℃，再缓慢加入切成小块的金属钠0.05～0.15mol，保温、搅拌；然后，将上述反应混合物倾入到饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5～15％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，即可；砜基化合物的结构为：

其中n＝1～12，m＝1～3。R和R’为取代基团。
本发明具有以下优点：原料来源广泛，钠和无水乙醇均为工业上来源广泛的化学试剂，且其价格低廉；反应中避免了使用昂贵和危险的试剂，如锂、乙胺和汞等；反应条件温和，可在接近或略低于室温的条件下进行，无须在低温下操作；反应的产率和产物纯度均较高，无消除副产物的生成，减少了后处理的难度和工作量。
本发明是对前人提出的砜基的还原性脱除方法的改进，目的是寻求一条试剂价廉易得和反应条件温和的砜基的还原性脱除的方法，以使该方法更具工业化价值。
                       具体实施方式
本发明利用Bouveault-Blanc反应还原性脱除如下结构所示的砜基化合物中的砜基。

其中n＝1～12，m＝1～3。R和R’为取代基团。
其中钠与无水乙醇的摩尔比为1∶5～20，优选为1∶8～15；钠与砜基化合物的摩尔比为5～15∶1，优选为8～12∶1。
使用四氢呋喃作为溶剂，是由于四氢呋喃对该类砜基化合物有着良好的溶解性，并便于后续的处理，其中四氢呋喃与乙醇的体积比为1∶1～10，优选为1∶2～7。
本发明要求反应试剂无水。由于体系中的水会与钠反应生成氢氧化钠，在消耗了有效还原剂的同时，还容易导致消除副反应的发生，因此乙醇和四氢呋喃需经无水处理。
反应中的温度是影响反应的重要因素。当反应在较低温度下进行时，反应的产物为期望的还原性脱除产物；当反应温度升高时，反应的产物将以消除性脱除产物为主。因此，反应温度的控制至关重要。反应在0～20℃下进行，优选为5～15℃。
实施例1

8.80g(0.01mol)5-砜基癸异戊二烯醇乙酸酯溶于22ml无水四氢呋喃，加入43ml(0.75mol)无水乙醇，降温至0℃，缓慢加入切成小块的金属钠3.45g(0.15mol)，保持体系温度。搅拌3小时。加入少量无水乙醇消耗掉多余的金属钠，反应混合物倾入到60ml饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，得产物5.93g，产率85.2％。产物经¹H-NMR分析，确认产物为癸异戊二烯醇。
实施例2

9.48g(0.01mol)9-砜基十一聚异戊二烯醇乙酸酯溶于29ml无水四氢呋喃，加入58ml无水乙醇(0.01mol)，降温至5℃，缓慢加入切成小块的金属钠2.3g(0.1mol)，保持体系温度。搅拌4小时。加入少量无水乙醇消耗掉多余的金属钠，反应混合物倾入到80ml饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，得产物6.28g，产率82.0％。产物经¹H-NMR分析，确认产物为十一异戊二烯醇。
实施例3

4.72g(0.01mol)9-砜基香叶基香叶醇乙酸酯溶于12ml无水四氢呋喃，加入43ml(0.75mol)无水乙醇，反应温度10℃，缓慢加入切成小块的金属钠1.15g(0.05mol)，保持体系温度。搅拌3小时。加入少量无水乙醇消耗掉多余的金属钠，反应混合物倾入到70ml饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，得产物2.42g，产率83.5％。产物经¹H-NMR分析，确认产物为香叶基香叶醇。
实施例4

4.04g(0.01mol)5-砜基法呢醇乙酸酯溶于29ml无水四氢呋喃，加入29ml(0.5mol)无水乙醇，反应温度15℃，缓慢加入切成小块的金属钠1.15g(0.05mol)，保持体系温度。搅拌2小时。加入少量无水乙醇消耗掉多余的金属钠，反应混合物倾入到80ml饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，得产物1.74g，产率78.4％。产物经¹H-NMR分析，确认产物为法呢醇。
实施例5

8.12g(0.01mol)5-砜基茄尼醇乙酸酯溶于11ml无水四氢呋喃，加入87ml(1.5mol)无水乙醇，反应温度20℃，缓慢加入切成小块的金属钠3.45g(0.15mol)，保持体系温度。搅拌3小时。加入少量无水乙醇消耗掉多余的金属钠，反应混合物倾入到100ml饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，得产物5.04g，产率80.2％。产物经¹H-NMR分析，确认产物为茄尼醇。
实施例6

5.40g(0.01mol)5-砜基五聚异戊二烯醇乙酸酯溶于23ml无水四氢呋喃，加入116ml(2mol)无水乙醇，反应温度10℃，缓慢加入切成小块的金属钠2.3g(0.1mol)，保持体系温度。搅拌3小时。加入少量无水乙醇消耗掉多余的金属钠，反应混合物倾入到120ml饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用15％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，得产物2.95g，产率82.5％。产物经¹H-NMR分析，确认产物为戊异戊二烯醇。
实施例7

8.80g(0.01mol)9-砜基癸异戊二烯醇乙酸酯溶于22ml无水四氢呋喃，加入87ml(1.5mol)无水乙醇，反应温度5℃，缓慢加入切成小块的金属钠3.45g(0.15mol)，保持体系温度。搅拌3小时。加入少量无水乙醇消耗掉多余的金属钠，反应混合物倾入到100ml饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，得产物5.81g，产率83.2％。产物经¹H-NMR分析，确认产物为癸异戊二烯醇。
实施例8

6.08g(0.01mol)9-砜基六聚异戊二烯醇乙酸酯溶于12ml无水四氢呋喃，加入116ml(2mol)无水乙醇，反应温度0℃，缓慢加入切成小块地金属钠2.3g(0.1mol)，保持体系温度。搅拌3小时。加入少量无水乙醇消耗掉多余的金属钠，反应混合物倾入到120ml饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，得产物3.59g，产率84.2％。产物经¹H-NMR分析，确认产物为六聚异戊二烯醇。
实施例9

9.94g(0.01mol)2，3-二甲基-5-甲基-6-(4-砜基癸异戊二烯基)-1，4-对苯酚溶于12ml无水四氢呋喃，加入58ml(1mol)无水乙醇，反应温度0℃，缓慢加入切成小块的金属钠2.3g(0.1mol)，保持体系温度。搅拌3小时。反应混合物倾入到80ml饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用10％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，得产物6.85g，产率79.3％。产物经¹H-NMR分析，确认产物为二氢辅酶Q₁₀。
实施例10

6.54g(0.01mol)2，3-二甲基-5-甲基-6-(4-砜基己异戊二烯基)-1，4-对苯酚溶于30ml无水四氢呋喃，加入130ml(2.25mol)无水乙醇，反应温度5℃，缓慢加入切成小块的金属钠3.45g(0.15mol)，保温。搅拌3小时。加入少量无水乙醇消耗掉多余的金属钠，反应混合物倾入到100ml饱和氯化铵水溶液中，用异丙醚萃取，有机相用5％磷酸水溶液洗涤，水洗，脱除溶剂，得产物4.25g，产率81.2％。产物经¹H-NMR分析，确认产物为二氢辅酶Q₆。