本发明属于香豆素技术领域，尤其涉及一种3-砜基香豆素及其制备方法。
背景技术：
香豆素化合物在医药、染料、材料等领域发挥着重要作用。香豆素骨架是常见的杂环结构之一，广泛存在于多种具有显著生物活性的天然产物和药物分子之中。例如，从植物胡杨桐中提取的calanolidea表现出非常好的hiv-1逆转录酶抑制活性，是一种潜在的抗艾滋病药物；香豆素类化合物华法林(wafarin)是一种广泛应用于医学临床的抗凝剂；芸香中的伞形花内酯，秦皮中的七叶内酯以及独活中的当归内酯等都具有香豆素骨架；已经工业化的香豆素荧光染料包括分散黄184、分散黄232、溶剂红196及分散红277等。它的衍生物还可以被用作荧光探针、半导体材料、光学开关材料及生物成像等领域。由于香豆素类化合物具有这些广泛而重要的作用，开发香豆素骨架的新型结构及其全新的合成方法有很大的需求。
砜基片段也广泛存在于很多天然产物及药物分子中，这些化合物在临床医学以及化工生产中已有广泛的应用。传统的合成砜类化合物的方法一般涉及含硫化合物如硫酚、硫醇及硫醚的氧化；以及亚磺酸盐与亲电试剂进行取代反应。氧化的方法需要用到一些强氧化剂，以及含硫试剂具有恶臭的气味，不利于操作使用。另外，亚磺酸盐来源于相应的磺酰氯，而磺酰氯的制备过程中需要使用一些强的氯化试剂。为了克服这些缺点，利用工业上便宜易得的、简单稳定的、操作方便的二氧化硫替代品作为二氧化硫来源，并将其应用到有机合成中将变得非常有价值。
基于此，本发明利用芳胺、苯丙炔酸苯酯与吊白块反应。反应经历芳基磺酰基自由基，随后对苯丙炔酸苯酯中炔基进行加成以及分子内环化，进一步发生酯基迁移及芳构化，制得3-砜基香豆素，从而提供了一种高效合成3-砜基香豆素的新技术。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题就是提供一种3-砜基香豆素及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种3-砜基香豆素，结构通式i所示的一类3-砜基香豆素衍生物：
其中，ar为苯基、含有供电子基团或吸电子基团的芳香取代基；优选的，所述含有供电子基团的芳香取代基是对甲基苯基、对甲氧基苯基、邻甲基苯基、邻甲氧基苯基、间甲基苯基或者间甲氧基苯基；所述含有吸电子基团的芳香取代基是对氯苯基、对氟苯基、对溴苯基、对硝基苯基、邻氯苯基、邻氟苯基、邻溴苯基、间氯苯基、间氟苯基或间溴苯基。
r1为h、供电子基团或吸电子基团；优选的，所述供电子基团是甲基、乙基、叔丁基、正丁基或甲氧基；所述吸电子基团是氯、氟、溴、酯基、乙酰基或者三氟甲基。
r2为含有供电子基团或吸电子基团的芳香取代基或烷基；优选的，所述含有供电子基团的芳香取代基是对甲基苯基、对甲氧基苯基、邻甲基苯基、邻甲氧基苯基、间甲基苯基或者间甲氧基苯基；含有吸电子基团的芳香取代基是对氯苯基、对氟苯基、对溴苯基、对硝基苯基、对三氟甲基苯基、对乙酰基苯基、邻氯苯基、邻氟苯基、邻溴苯基、间氯苯基、间氟苯基或间溴苯基；烷基是甲基、乙基、正丙基、或正丁基。
本发明提供的3-砜基香豆素的制备方法，是利用芳胺、苯丙炔酸苯酯与吊白块反应。反应经历芳基磺酰基自由基，随后对苯丙炔酸苯酯中炔基进行加成以及分子内环化，进一步发生酯基迁移及芳构化，高效合成3-砜基香豆素。具体而言，本发明方法是在有机溶剂中，在70～80℃下芳胺、苯丙炔酸苯酯与吊白块反应。反应经历芳基磺酰基自由基，随后对苯丙炔酸苯酯中炔基进行加成以及分子内环化，进一步发生酯基迁移及芳构化，制得3-砜基香豆素1，其反应式为：
一种3-砜基香豆素的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：在反应管中依次加入芳胺、三氟化硼乙醚溶液、tbuono以及有机溶剂，在惰性气体氮气或氩气保护下，于70～80℃搅拌0.5-1.0小时；
步骤二：加入苯丙炔酸苯酯及吊白块，在70～80℃搅拌5.0-6.0小时；至tlc检测完全反应；步骤三：反应液水洗后，乙酸乙酯萃取，萃取液浓缩后柱层析分离，得到相应的3-砜基香豆素。
优选的，所述步骤一中的有机溶剂为1,2-二氯乙烷、1，4-二氧六环或甲苯中的一种或两种以上的混合物。
优选的，以苯丙炔酸苯酯为1.0当量，芳胺用量为1.2-1.5当量，优选为1.5当量。吊白块的用量为1.5-2.0当量，优选为1.6当量。tbuono的用量为1.6-2.0当量，优选为1.8当量；三氟化硼乙醚溶液的用量为1.4-1.6当量，优选为1.5当量。
与现有技术相比较，本发明反应在非常温和简单的条件下，利用吊白块作为二氧化硫来源，直接实现了磺酰基化反应，构建了3-砜基香豆素化合物；此转化反应原料简单易得，且避免了传统合成方法中磺酰氯的使用，可适用于较大规模的制备，具有非常好的应用前景。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。
实施例1
一种3-砜基香豆素，结构式为：
制备方法为：在反应管中依次加入芳胺1.5当量、1,2-二氯乙烷1.5ml、tbuono1.8当量、三氟化硼乙醚溶液1.5当量，在惰性气体氮气或氩气保护下，于0℃搅拌10分钟；随后加入苯丙炔酸苯酯0.2mmol、吊白块1.6当量及1,2-二氯乙烷2.0ml，在70～80℃搅拌5.0-6.0小时，至tlc检测完全反应。反应液水洗后，乙酸乙酯萃取，萃取液浓缩后柱层析分离，得到相应的3-砜基香豆素ia，反应收率为83％。
该化合物的结构经1hnmr、13cnmr、hrms等方法表征并得以确认：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.95(d,j＝8.9hz,2h),7.56-7.58(m,3h),7.32-7.34(m,2h),7.14(s,1h),6.95-7.00(m,3h),6.88(d,j＝8.3,1h),3.86(s,3h),2.44(s,3h)；13cnmr(100mhz,cdcl3)δ163.7,158.8,155.9,153.8,146.5,132.9,131.7,131.5,129.5,129.0,128.0,127.3,126.0,125.1,117.8,116.7,113.7,55.6,21.8；hrms(esi)calcdforc22h17o5s:393.0791(m+h+),found:393.0793。
实施例2
一种3-砜基香豆素，结构式为
制备方法为：在反应管中依次加入芳胺(1.5当量)、1,2-二氯乙烷(1.5ml)、tbuono(1.8当量)、三氟化硼乙醚溶液(1.5当量)，在惰性气体氮气或氩气保护下，于0℃搅拌10分钟；随后加入苯丙炔酸苯酯(0.2mmol)、吊白块(1.6当量)及1,2-二氯乙烷(2.0ml)，在70～80℃搅拌5.0-6.0小时，至tlc检测完全反应。反应液水洗后，乙酸乙酯萃取，萃取液浓缩后柱层析分离，得到相应的3-砜基香豆素ib，反应收率为84.5％。
该化合物的结构经1hnmr、13cnmr、hrms等方法表征并得以确认：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.94(d,j＝8.6hz,2h),7.58-7.89(m,3h),7.47(d,j＝8.6hz,2h),7.32-7.34(m,2h),7.16(s,1h),7.02(d,j＝8.2hz,1h),6.90-6.92(d,j＝8.1hz,1h),2.46(s,3h)；13cnmr(100mhz,cdcl3)δ159.9,155.8,147.1,140.2,138.7,132.5,130.6,129.6,129.2,128.8,127.3,126.2,124.2,117.7,116.8,21.8；hrms(esi)calcdforc22h16clo4s:411.0452(m+h+),found:411.0441。
实施例3
一种3-砜基香豆素，结构式为
制备方法为：在反应管中依次加入芳胺(1.5当量)、1,2-二氯乙烷(1.5ml)、tbuono(1.8当量)、三氟化硼乙醚溶液(1.5当量)，在惰性气体氮气或氩气保护下，于0℃搅拌10分钟；随后加入苯丙炔酸苯酯(0.2mmol)、吊白块(1.6当量)及1,2-二氯乙烷(2.0ml)，在70～80℃搅拌5.0-6.0小时，至tlc检测完全反应。反应液水洗后，乙酸乙酯萃取，萃取液浓缩后柱层析分离，得到相应的3-砜基香豆素ic，反应收率为85％。
该化合物的结构经1hnmr、13cnmr、hrms等方法表征并得以确认：1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.87(d,j＝8.7hz,2h),7.64(d,j＝8.7hz,2h),7.58-7.59(m,3h),7.32-7.34(m,2h),7.17(s,1h),7.02(d,j＝8.3hz,1h),6.91(d,j＝8.3hz,1h),2.46(s,3h)；13cnmr(100mhz,cdcl3)δ159.9,155.8,154.0,147.1,139.3,132.5,131.8,130.7,129.6,129.2,128.9,128.1,127.3,126.2,124.2117.7,116.9,21.8；hrms(esi)calcdforc22h16bro4s:454.9947(m+h+),found:454.9943。
与现有技术相比较，本发明反应在非常温和简单的条件下，利用吊白块作为二氧化硫来源，直接实现了磺酰基化反应，构建了3-砜基香豆素化合物；此转化反应原料简单易得，且避免了传统合成方法中磺酰氯的使用，可适用于较大规模的制备，具有非常好的应用前景。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。