3185-99-7 / 甲基对甲苯砜的主要制备

背景及概述^[1]

砜类化合物是一类具有广泛应用的有机化合物，其所含有的磺酰基广泛存在于药品、农用化学品和功能材料等各种化学物质中。使用硫醚选择性氧化是合成砜类化合物最常用的方法之一。甲基对甲苯砜广泛用于合成医用抗生素甲砜毒素、兽用抗菌药氟洛芬、农用除草剂磺草酮以及有机合成的重要中间体，具有重大的价值。根据起始原料，其合成方法有3种：

1）以4-甲苯磺酰氯为原料，经亚硫酸钠还原得到4-甲基苯亚磺酸钠，再经氯甲烷甲基化反应，制得4-甲砜基甲苯，收率为78%-82%，该方法虽然所用试剂比较廉价，但操作步骤多，反应时间也较长；

2）以4-甲基硫甲苯为原料，双氧水为氧化剂，在催化剂作用下氧化得到4-甲砜基甲苯，如文献采用咪唑类酸性离子液体作为催化剂，文献采用酸性氧化石墨烯为催化剂，此外还有以金属或者沸石等催化剂的报道。该方法步骤短，收率接近定量，但原料和催化剂价格昂贵，成本高。

3）以甲苯为原料，在催化剂作用下直接进行甲磺化反应，文献用甲磺酰氯和甲磺酸酐为磺化试剂，铋盐为催化剂，但是4-位甲磺化产物比例只有65%，选择性差。另一个团队改用沸石作为催化剂，甲磺酸酐为磺化试剂来合成4-甲砜基甲苯，4-位甲磺化产物比例高于90%，但反应转化率低，最终收率不到60%。

制备^[1-2]

方法1：100mLSchlenk反应管中依次加入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的氧气，密封反应管加热到65℃反应24h。反应结束后冷却至室温，加入适量乙酸乙酯，反应液中有蓝色固体析出，过滤，滤液减压浓缩，通过柱色谱分离提纯，得到产品，收率为90％。反应式为：

产品表征为：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2：一种合成4-甲砜基甲苯的方法，其特征在于包括如下步骤：将物料甲磺化试剂和五氧化二磷混合后储存于第一储罐中，甲苯储存于第二储罐中，分别通过输液泵将两个储罐中的物料同时送到混合器中混合，混合均匀后进入管式反应器中，通过调节管式反应器末端的背压调节器控制反应器内压力，在一定温度压力下进行甲磺化反应，反应停留时间为10min~4h，反应液直接通入到水中，过滤，水洗，即得到目标产物4-甲砜基甲苯。

主要参考资料

[1] CN201811104682.5一种芳基砜化合物的制备方法及提取所用催化剂和芳基砜化合物的提取方法

[2] CN201810262950.X一种合成4-甲砜基甲苯的方法