3185-99-7 / 甲基對甲苯砜的主要制備

背景及概述^[1]

砜類化合物是一類具有廣泛應用的有機化合物，其所含有的磺酰基廣泛存在于藥品、農用化學品和功能材料等各種化學物質中。使用硫醚選擇性氧化是合成砜類化合物最常用的方法之一。甲基對甲苯砜廣泛用于合成醫用抗生素甲砜毒素、獸用抗菌藥氟洛芬、農用除草劑磺草酮以及有機合成的重要中間體，具有重大的價值。根據起始原料，其合成方法有3種：

1）以4-甲苯磺酰氯為原料，經亞硫酸鈉還原得到4-甲基苯亞磺酸鈉，再經氯甲烷甲基化反應，制得4-甲砜基甲苯，收率為78%-82%，該方法雖然所用試劑比較廉價，但操作步驟多，反應時間也較長；

2）以4-甲基硫甲苯為原料，雙氧水為氧化劑，在催化劑作用下氧化得到4-甲砜基甲苯，如文獻采用咪唑類酸性離子液體作為催化劑，文獻采用酸性氧化石墨烯為催化劑，此外還有以金屬或者沸石等催化劑的報道。該方法步驟短，收率接近定量，但原料和催化劑價格昂貴，成本高。

3）以甲苯為原料，在催化劑作用下直接進行甲磺化反應，文獻用甲磺酰氯和甲磺酸酐為磺化試劑，鉍鹽為催化劑，但是4-位甲磺化產物比例只有65%，選擇性差。另一個團隊改用沸石作為催化劑，甲磺酸酐為磺化試劑來合成4-甲砜基甲苯，4-位甲磺化產物比例高于90%，但反應轉化率低，最終收率不到60%。

制備^[1-2]

方法1：100mLSchlenk反應管中依次加入TEMPO(3.9mg，0.025mmol)，甲醇(1mL)，CuSO(4.0mg，0.025mmol)，3，5-二甲基吡啶(28.2μL，0.25mmol)，4-甲基苯甲硫醚(67.1μL，0.5mmol)，充入1atm的氧氣，密封反應管加熱到65℃反應24h。反應結束后冷卻至室溫，加入適量乙酸乙酯，反應液中有藍色固體析出，過濾，濾液減壓濃縮，通過柱色譜分離提純，得到產品，收率為90％。反應式為：

產品表征為：HNMR(500MHz，CDCl)δ7.83(d，J＝8.0Hz，2H)，7.37(d，J＝8.0Hz，2H)，3.04(s，3H)，2.46(s，3H).CNMR(125MHz，CDCl)δ144.7，137.8，130.0，127.4，44.6，21.6。

方法2：一種合成4-甲砜基甲苯的方法，其特征在于包括如下步驟：將物料甲磺化試劑和五氧化二磷混合后儲存于第一儲罐中，甲苯儲存于第二儲罐中，分別通過輸液泵將兩個儲罐中的物料同時送到混合器中混合，混合均勻后進入管式反應器中，通過調節管式反應器末端的背壓調節器控制反應器內壓力，在一定溫度壓力下進行甲磺化反應，反應停留時間為10min~4h，反應液直接通入到水中，過濾，水洗，即得到目標產物4-甲砜基甲苯。

主要參考資料

[1] CN201811104682.5一種芳基砜化合物的制備方法及提取所用催化劑和芳基砜化合物的提取方法

[2] CN201810262950.X一種合成4-甲砜基甲苯的方法