新型硫转移反应的设计及其在不对称硫醚合成中的应用(2)
随着硫醚在药物合成中作用的越来越明显，合成硫醚的方法也越来越多。虽然，该类反应的研究与探索工作在大量化学工作者的不断努力下已经得到了长足的发展，但是目前的硫醚主要还是通过卤代烃与剧毒、恶臭的硫醇、硫酚等化合物进行偶联反应的方法来制备。因此，温和条件下，选择性好、收率高地合成硫醚且有效地避免剧毒、恶臭原料的摄人的合成方法仍是有机合成领域中的一个重要课题。本文主要介绍通过合成邦特盐法来进一步合成不对称硫醚。图为几种常用的含不对称硫醚结构的药物（图1.1）
青霉素 氨苄青霉素
盐酸氯丙嗪
图1.1 几种常用的含不对称硫醚结构的药物
在这些含不对称硫醚结构的药物中，最常见且很具有代表性的就是青霉素（盘尼西林）。青霉素是从青霉菌中提炼出的一类抗生素，能破坏细菌的细胞壁并在细菌细胞的繁殖期起到杀菌的作用，主要用于对抗梅毒或由葡萄球菌和链球菌引起的感染。自从1928年被英国细菌学家弗莱明发现后，直到今天，青霉素仍然作为一种重要的抗生素被广泛地应用于生物医药等领域。
1.1 硫醚的合成方法
硫醚的结构跟醚类类似，因此，硫醚的合成方法也跟醚类的合成方法有部分类似之处。合成硫醚化合物，最基本的内容就是构建C-S键，用化学合成通过简单C-S成键反应来构建含硫化合物在合成和催化剂研究领域是最重要的。传统的构建C-S键包括：不对称磺胺-迈克尔加成反应，烯丙基磺化反应和Diels-Alder反应。但是这些方法有着很大的限制，需要实现金属-配合基的结合。而目前我们用来构建C-S键的方法主要有：
（1）Andy Hor等通过C-H键功能化和脱羰基反应实现C-S键耦合，利用烷基中C-H键的活性和过渡金属催化剂的催化作用从而得到有机硫化合物。
（2）通过不同的硫化剂，如S8、Na2S/K2S/NaHS/H2S/Na2S4、含有离去集团的硫化剂(如 AcSR、KSCN、R2N-SR、R3SiSH、黄原酸盐、Na2S2O3等)、RSCF3 、ArSO2Na/RSO2NHNH2等，先与原料反应形成原位含硫化合物，再经过下一步反应生成相应的硫醚；[3]
（3）由烷基溴化物、芳基溴化物、碘化物与硫脲，利用CuBr2的催化作用，在湿聚乙二醇（PEG200）、存在碳酸钾的惰性条件下，80~100 oC下生成；[4]
（4）硫化物的烃基化反应。硫化物比含氧化合物有更强的亲核性，如硫醇、硫酚、烃硫基负离子、硫代氰酸根负离子，因此可以用硫化物的这种性质通过烃基化反应来合成硫醚。[5、6]
（5）硫醇的烷基化反应。硫醇在催化剂作用下与卤代烷等发生取代反应，脱去卤化氢，同时将烷基连接到硫原子上，从而得到硫醚及其衍生物。(a)一些硝基萘、硝基喹啉与硫醇反应得到硫醚衍生物。[7] (b)在高价碘试剂PIFA作用下，一些芳醚可以用三甲基硅硫醚等直接硫醚化。[8] (c)在VO(acac)2和氧气作用下，萘酚和吲哚都能与硫醇反应得到相应的硫醚衍生物。[9] (d)使用硫醇（R-SH）与卤代烃（R’-X）在碱性条件下反应合成硫醚（R-S-R’）。[10、11]
图1.2 由硫醇合成硫醚的反应机理
但是，构建C-S键的很多方法中，很多都存在问题。首先，在合成有机硫化物的过程中，可能会用到硫醇、硫化物以及其氧化衍生物的不对称交叉偶联反应，而这种反应被过渡金属催化剂催化效果明显[12~15]，其中，许多过渡金属硫化物有毒性，而硫醇和硫化物化学性质并不稳定，因此合成过程中往往会有安全隐患。