一種三氟甲硫基銅(i)及三氟甲硫基銀(i)的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于三氟甲硫基化試劑制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三氟甲硫基銅（I)及 三氟甲硫基銀（I)的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 氟作為電負(fù)性最大且小體積原子的這一特性賦予了含氟基團(tuán)特殊的物理、化學(xué)及 生物學(xué)性質(zhì)，因此含氟基團(tuán)在藥物分子修飾及材料改性中應(yīng)用廣泛。在常見的含氟基團(tuán)中， 三氟甲硫基作為具有極強(qiáng)親脂性的吸電子基團(tuán)（Hansch lipophilicity parameter π = I. 44)備受藥物開發(fā)設(shè)計(jì)者關(guān)注，并且一系列具有三氟甲硫基的藥物已經(jīng)上市，如抗球蟲藥 物妥曲珠利（Toltrazuril)、治療厭食癥藥物替氟雷司（Tiflorex)及抗高血壓藥氯沙坦 (Losartan Analogue)等。
[0003] 目前將三氟甲硫基引入有機(jī)分子的方法中，許多方法均使用到了三氟甲硫 基化試劑，其中以三氟甲硫基銅⑴及三氟甲硫基銀⑴最為代表（Chin. J. Org. Chem. 2015, 35, 556)。但是制備三氟甲硫基銅（I)及三氟甲硫基銀（I)的現(xiàn)行方法均較 為繁瑣，原子經(jīng)濟(jì)性不佳且制備成本極高。例如，通過(guò)氟化銀和二硫化碳制備三氟甲硫 基銀（I)的反應(yīng)，三分之二的銀轉(zhuǎn)變?yōu)楦碑a(chǎn)物硫化銀，理論上僅有三分之一的銀轉(zhuǎn)化為 目標(biāo)產(chǎn)物三氟甲硫基銀（I)，極大的提高了三氟甲硫基銀（I)的制備成本（J.Fluorine Chem. 1990, 48, 249)。并且，三氟甲硫基銅（I)又以昂貴的三氟甲硫基銀（I)為原料，與溴 化亞銅復(fù)分解反應(yīng)進(jìn)行制備，進(jìn)一步抬升了成本（J. Fluorine Chem. 1990, 48, 249)，其中反 應(yīng)方程式如下所示：
[0004] 3AgF+CS2-AgSCF3+Ag2S(eq 1)
[0005] AgSCF3+CuBr - CuSCF3+AgBr (eq 2)
[0006] 綜上所述，現(xiàn)有合成路線存在貴金屬銀利用效率低下、原子經(jīng)濟(jì)性不佳、合成成本 高昂等缺點(diǎn)，亟待尋找符合工業(yè)生產(chǎn)需要的替代路線。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是克服上述不足，提供一種成本低廉、工藝簡(jiǎn)便、生產(chǎn)安全可靠的三 氟甲硫基銅（I)及三氟甲硫基銀（I)的制備方法。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：
[0009] -種三氟甲硫基銅（I)及三氟甲硫基銀（I)的制備方法，以低分子腈為反應(yīng)溶劑， 由一價(jià)銅鹽或一價(jià)銀鹽和三氟甲基亞磺酸鈉為原料，再加入有機(jī)膦還原劑，在一定溫度和 氮?dú)夥諊逻M(jìn)行充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)，反應(yīng)達(dá)到終點(diǎn)后，通過(guò)過(guò)濾、抽干、洗滌、重結(jié)晶等分離提純 步驟得到三氟甲硫基銅（I)或三氟甲硫基銀（I)。其中貴金屬銀的理論利用率由現(xiàn)有方法 的三分之一提高至100 %，反應(yīng)方程式如下所示：
[0010]
[0011] 作為可選方式，一價(jià)銅鹽或銀鹽與三氟甲基亞磺酸鈉物質(zhì)的量之比為I :1-1. 5， 一價(jià)銅鹽或一價(jià)銀鹽與有機(jī)膦還原劑質(zhì)的量之比為1 :2-3, 一價(jià)銅鹽或一價(jià)銀鹽的 物質(zhì)的量與低分子腈反應(yīng)溶劑體積之比為I :3-20mol噸1，該投料比和溶劑用量經(jīng)濟(jì)合算、 節(jié)約成本。
[0012] 作為可選方式，一價(jià)銅鹽為 CuCl、CuBr、CuI、CuOAc、[Cu(CH3CN)4]BF4、[Cu(CH 3CN)4] PF6、（CuOTf)2 · C6H6中的一種，優(yōu)選為CuCl、CuBr。其中CuCl和CuBr價(jià)格低廉，分子量低 且產(chǎn)物收率高。
[0013] 作為可選方式，一價(jià)銀鹽為 AgF、AgCl、AgBr、AgI、AgOAc、AgOTf、AgNO3、AgBFzp AgPF6中的一種，優(yōu)選為AgOTf、AgBF4、AgPF6。其中AgOTf、AgBF 4、AgPF6在反應(yīng)溶劑中溶解度好， 利于銀鹽高效轉(zhuǎn)化為三氟甲硫基銀（I)。
[0014] 作為可選方式，有機(jī)膦還原劑為三苯基膦、三甲基膦、三乙基膦、三異丙基膦、三叔 丁基膦、三環(huán)己基膦中的一種，優(yōu)選為三苯基膦。相較于其他有機(jī)膦還原劑，三苯基膦價(jià)格 低廉，對(duì)空氣穩(wěn)定，保存和加料更為方便，且副產(chǎn)物三苯氧膦結(jié)晶性好，易于去除。
[0015] 作為可選方式，低分子腈反應(yīng)溶劑為乙腈、丙腈、丁腈、苯甲腈中的一種或它們的 混合物，優(yōu)選為乙腈。乙腈價(jià)格便宜，沸點(diǎn)低，易于溶劑與產(chǎn)物分離。
[0016] 作為可選方式，反應(yīng)溫度為25-KKTC，反應(yīng)氛圍為氮?dú)獗Ｗo(hù)。其中三氟甲硫基銀 (I)在空氣中具有一定穩(wěn)定性，反應(yīng)結(jié)束后可在空氣氛圍下進(jìn)行純化操作，而空氣中不穩(wěn)定 的三氟甲硫基銅（I)須在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行純化操作。
[0017] 作為可選方式，分離提純步驟為：反應(yīng)至終點(diǎn)后，濾除反應(yīng)液中的不溶物；濾液經(jīng) 冷卻結(jié)晶及過(guò)濾，去除大部分有機(jī)膦氧化物；濃縮濾液，使用有機(jī)溶劑洗滌及重結(jié)晶，獲得 產(chǎn)物三氟甲硫基銅（I)或三氟甲硫基銀（I)。其中，洗滌用有機(jī)溶劑為苯、甲苯、己烷、乙醚 中的一種，優(yōu)選為甲苯；重結(jié)晶用有機(jī)溶劑為乙腈、乙醚、己烷、四氫呋喃、甲苯中的一種或 者它們的混合物。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0019] 以廉價(jià)易得的一價(jià)銅鹽或一價(jià)銀鹽和三氟甲基亞磺酸鈉為原料，有機(jī)膦為還原 劑，在低分子腈中攪拌生成三氟甲硫基銅（I)或三氟甲硫基銀（I)。本方法不僅反應(yīng)條件溫 和，可操作性強(qiáng)，原料成本低，而且金屬元素銅或銀的利用率和產(chǎn)品收率大幅提高，工藝流 程短，反應(yīng)規(guī)模易于擴(kuò)大，產(chǎn)物分離簡(jiǎn)單，具有適于工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可 以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，但這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的 范圍。
[0021] 實(shí)施例1
[0022] 在氮?dú)夥諊?，?CuCl(14.35g，100.0mmol)和 CF3S02Na(15.61g，100mmol) 溶解于無(wú)水乙腈（300mL)，反應(yīng)液冷卻至0°C，隨后加入Ph3P(55.08g，210mmol)，反應(yīng) 液回復(fù)至室溫，加熱至80°C充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)5小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)硅藻土過(guò) 濾，將濾液冷卻至-20 °C，充分析出晶體后，傾泌出上層清液以除去大部分三苯基氧 膦。將上層清液于真空除去溶劑，殘?jiān)靡颐殉浞窒礈欤婵粘楦?。殘留固體用乙腈 和乙醚重結(jié)晶得產(chǎn)物三氟甲硫基銅（I) /乙腈加合物（IOCuSCF3 · 8CH3CN) (16. 98g，產(chǎn) 率 86 % )。19F NMR(470MHz，CD3CN)-27.80(s，3F). Elemental Analysis calcd( % )for C26H24Cu10F30N8S 10IC, 15. 81 ；H, I. 23 ；found:C, 15. 75 ；H, I. 25〇
[0023] 實(shí)施例2
[0024] 在氮?dú)夥諊拢瑢?CuBr(14. 35g，100.0 mmol)和 CF3S02Na(23. 41g，150mmol)溶解 于無(wú)水乙腈（500mL)，反應(yīng)液冷卻至0°C，隨后加入Ph3P(83. 94g，320mmol)，反應(yīng)液回復(fù)至 室溫，加熱至60°C充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)10小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)硅藻土過(guò)濾，將濾液冷卻 至-20°C，充分析出晶體后，傾泌出上層清液以除去大部分三苯基氧膦。將上層清液于真空 除去溶劑，殘?jiān)眉和槌浞窒礈?，真空抽干。殘留固體用乙腈和乙醚重結(jié)晶得產(chǎn)物三氟甲 硫基銅⑴/乙腈加合物（IOCuSCF3 · 8CH3CN) (16. 10g，產(chǎn)率82% )。
[0025] 實(shí)施例3
[0026] 在氮?dú)夥諊拢瑢?CuBr (14. 35g，100.0 mmol)和 CF3SO2Na(23. 41g，150mmol)溶解 于無(wú)水乙腈（500mL)，反應(yīng)液冷卻至0°C，隨后加入Ph3P(118. 04g，450mmol)，反應(yīng)液回復(fù)至 室溫，加熱至60°C充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)10小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)硅藻土過(guò)濾，將濾液冷卻 至-20°C，充分析出晶體后，傾泌出上層清液以除去大部分三苯基氧膦。將上層清液于真空 除去溶劑，殘?jiān)眉和槌浞窒礈?，真空抽干。殘留固體用乙腈和乙醚重結(jié)晶得產(chǎn)物三氟甲硫 基銅（I)/ 乙腈加合物（IOCuSCF3 · 8CH3CN) (8. 29g，產(chǎn)率 42% )。
[0027] 實(shí)施例4
[0028] 在氮?dú)夥諊?，將[Cu(CH3CN) JBF4(31. 46g，100.0 mmol)和 CF3S02Na(23. 41g， 150_31)溶解于無(wú)水乙腈（4001111^，反應(yīng)液冷卻至0<€，隨后加入05^(84.13區(qū)，300_31)， 反應(yīng)液回復(fù)至室溫，在室溫下充分?jǐn)嚢璺磻?yīng)5小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反