有機硫化物及其衍生物是合成藥物的重要中間體,在衆多藥物或具有生物活性的化合物中廣泛存在(圖一),具有重大的經濟價值和實用價值,因此在藥物合成、材料化學、表面活性劑等領域廣泛應用。硫醚化反應是構建碳-硫鍵的一種重要方法,實現該反應的催化體系有很多,但是往往使用金屬或者強酸作爲催化劑,不僅價格昂貴、不經濟,而且會造成環境污染或設備腐蝕。因此,開發高效、無金屬、底物適用性強、可循環使用、環境友好的催化體系備受關注。

圖一 含有硫醚片段重要的化合物

功能化離子液體作爲一類性能獨特的新型介質和功能化材料,具有優異的催化性能,可以改變反應歷程,而且還可以實現產物與催化劑的分離,備受科研工作者的青睞。近來,酸功能化離子液體由於其具有室溫離子液體和固體酸的優點,例如: 酸性可調、對空氣和水穩定、酸性位密度高和酸強度均勻、易於分離並可循環使用等,有望發展成爲一種環境友好的酸性催化劑。

最近,山東農業大學的韓峯副教授與中國科學院蘭州化學物理研究所的夏春谷研究員合作,設計並製備了具有長鏈的吡咯烷類磺酸功能化離子液體,在溫和的條件下,實現了醇與硫醇及硫酚的碳-硫鍵構建反應(圖二)。該類催化體系主要針對於芳基伯醇或二級醇與苯並惡唑-2-硫醇或苯並噻唑-2硫醇以及脂肪硫醇有很好的催化性能,室溫下,15 min內最高可以得到99%分離收率的硫醚化合物,同時實現了克級放大,並且催化劑循環使用六次後活性沒有明顯降低,提出了該類反應可能經歷碳正離子機理中間體的過程,並且離子液體功能化基團可能對於硫醚化反應具有協同效應。該工作對於高效、無金屬、可循使用的催化體系的設計、製備及應用提供了一種新的思路。

圖二 長鏈酸功能化離子液體催化的硫醚化反應

文章發表在European Journal of Organic Chemistry上,Doi:10.1002/ejoc.201900169

作者Chengxia Miao, Hongfeng Zhuang, Yating Wen, Feng Han,* Qing-Feng Yang, Lei Yang, Zhen Li, and Chungu Xia*

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ejoc.201900169

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