用于合成二芳基二硫化物的高效和化学选择性方法是通过可见光促进的四烯基硼酸四钠和CS 2的可见光促进偶联而开发的。这种实用且方便的方案提供了以环境友好的方式组装一系列二硫化物的直接途径,具有良好至极好的产率。
关键词: 四氟硼酸二钠; 二硫化碳; 化学选择性; 二芳基二硫化物; 光触媒
在温和条件下功能化肽和蛋白质的方法的开发是化学,生物学和药物发现领域的当前前沿[1-4]。大多数药学上相关的蛋白质含有二硫键,此外,二硫键连接及其确定的化学选择性对于蛋白质的功能化具有很大的优势[5]。此外,二硫化物还可作为工业应用的多功能构建模块发挥重要作用[6-8]。因此,合成二硫化物的方法的开发是相当可取的,并且许多研究小组对二甲基二硫化物的合成做出了巨大贡献,例如Chandrasekaran组[9]和Wacharasindhu组[10]。实际上,在工业中应用的可持续和有用的转换设计被认为具有很高的实用价值。在这种情况下,二硫化碳是一种廉价且丰富的化学品,已广泛用作工业和材料科学中的反应物和溶剂。例如,Batanero及其同事报道了将二硫化碳电化学转化为二芳基二硫化物[11]。在成本,安全性,可用性和环境友好性方面,阳光作为丰富且几乎无限可用的能源被广泛用于化学转化[12-15]。在这里,我们报告了可见光介导的四氟硼酸二钠和CS 2的耦合用于二芳基二硫化物的化学选择性组装作为我们继续努力利用四氟硼酸二钠[16]用于合成应用(方案1)。
方案1: 二芳基二硫化物的化学选择性组装。
我们用苯二氮杂四氟硼酸盐(1a)和CS 2(2)作为模型底物进行了初步研究,以检验形成二苯基二硫化物(3a)的可行性(表1)。筛选各种溶剂,令我们高兴的是,发现1a和2在DMF和DMSO 中的反应分别得到所需产物,中等产率分别为54%和53%(表1,条目7和8)。不幸的是,在应用条件下,反应的化学选择性很差,得到了意想不到的二苯硫醚(4a)和二苯基多硫化物(5a)的混合物。)作为副产品。因此,进行了关于化学选择性优化反应条件和最小化副产物形成的研究。
正如最近调查的那样,光氧还原催化剂被广泛用于产生自由基以进行各种自由基反应[19]。此外,通过利用可见光作为有机合成的丰富且环境友好的能源,还研究了在可见光照射下由芳基重氮盐产生的芳基的应用[14,15]。自19世纪早期以来,重氮盐的光化学研究得到了广泛的研究,当时人们注意到,由于分解和自由基物种的形成,硝酸苯重氮在暴露在阳光下会变红[20]。。随后,在有机合成中利用氮气损失后重氮盐的光分解,例如从苯胺中除去氨基[21]或用于芳基化反应[15,22]。
基于上述研究结果,我们设想自由基途径可促进二芳基二硫化物的形成。因此,选择光催化剂Ru(bpy)3(PF 6)2(bpy = 2,2'-联吡啶)[23]和20 W蓝光LED作为催化剂和可见光源,分别用于我们的模型反应(表2)。评价了各种溶剂,最终发现苯并四氮硼酸盐(1a)和CS 2(2)在乙醇中作为溶剂的偶合得到所需产物二苯基二硫化物(3a))产率为77%,仅有8%的不需要的二苯基多硫化物(表2,条目4)。转换为DMSO作为反应溶剂,仅以优异的收率得到所需产物3a(88%,表2,条目6)。接下来,还检查了其他硫源,如S 8,NaSH,Na 2S,Na 2 S 2 O 3,Na 2 S 2 O 4和K 2 S 2 O 8,但是,它们都没有提供所需的产品以可接受的产量(表2,条目7-13)。