本发明涉及有机合成，特别涉及一种光催化下硫醚化合物的选择性氧化制备砜和亚砜类化合物的方法。
背景技术：
1、砜和亚砜类化合物作为众多天然产物和药物活性分子的重要组成部分，成为有机化学领域的研究热点。许多生物活性分子含有砜或亚砜的基本构型，此外，砜和亚砜类化合物作为重要的合成子在有机转化中也具有非常重要的应用。
2、亚砜和砜衍生物具有丰富的化学和生物活性，大量关于其制备的方法被相继报道。硫醚化合物的氧化反应是制备该类化合物最直接的方法，传统的氧化剂有h2o2、naocl、oxone等。在该类氧化剂存在下，通过控制反应条件，可以实现硫醚化合物的高选择性氧化，从而获得砜或亚砜类化合物。然而，过量氧化剂的使用会产生大量废弃物，不符合绿色化学发展要求。此外，在高温条件下使用大量氧化剂存在较大的安全隐患，不适合工业化应用。为了避免大量氧化剂的使用，华东师范大学姜雪峰课题组和南华大学何卫民课题组先后报道了可见光诱导下硫醚化合物高选择性氧化制备砜或亚砜化合物的方法。然而，该方法需要昂贵的光催化剂和添加剂。随后，lee课题组和李金恒课题组先后开发了电化学促进下硫醚化合物氧化制备砜或亚砜的方法，该反应通过调节电流强度和反应时间来控制其选择性。此外，其他制备砜和亚砜化合物的氧化反应也被相继报道，包括纳米材料催化氧化，纳米钙钛矿催化氧化反应等。尽管大量关于制备砜和亚砜化合物的方法被相继报道，但这些氧化反应均在有机溶剂中进行，大量有机溶剂的使用造成了严重的环境污染。水被认为是最理想的清洁溶剂。然而，大部分有机化合物在水中的溶解度较差，从而严重限制了有机反应进行。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种绿色、高选择性的砜和亚砜类化合物的制备方法，解决现有方法需要使用大量氧化剂、昂贵催化剂以及大量有机溶剂等问题。
2、为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
3、一种砜和亚砜类化合物的制备方法，包括以下步骤：将硫醚化合物和表面活性剂置于水相中，在氧气氛围下光照反应，反应完成后，经后处理得到所述的砜3和亚砜类化合物2；
4、
5、其中r为烷基、芳基或芳香杂环；r’为烷基。该方法使用水作为反应溶剂，使用氧气作为清洁氧化剂，避免了大量氧化剂和有机溶剂的使用，更加符合绿色发展要求。
6、进一步，所述烷基和芳基进一步的被取代基取代，所述取代基选自c1-c3的烷基、c1-c3的烷氧基、卤素或卤素取代c1-c3的烷基。
7、进一步，所述r选自c1-c3的烷基、芳基、c1-c3烷基取代的芳基、卤素取代的芳基或芳香杂环；
8、r’选自c1-c3烷基或芳香烷基，所述c1-c3烷基任选地被取代基取代，所述取代基选自卤素、c1-c3的烷基、卤素取代c1-c3的烷基或c1-c3的烷氧基。
9、进一步，所述表面活性剂为甲基-β-环糊精(me-β-cd)、磺丁基-β-环糊精(sbe-β-cd)、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠(aes)、氯化胆碱(cc)或十二烷基苯磺酸钠(sdbs)。通过本发明方法可以实现同时制备砜和亚砜类化合物。且通过改变表面活性剂的种类，可以高选择性的生成砜或亚砜类化合物，使制得的砜和亚砜类化合物产物中的其中一种尽可能多，产率高达90％以上。
10、进一步，所述表面活性剂还可以为β-环糊精(β-cd)、十六烷基三甲基溴化铵(ctab)、十二烷基硫酸钠(sds)或柠檬酸甜菜碱(bc)。
11、进一步，所述表面活性剂浓度为10～200mg/ml。优选，所述表面活性剂浓度为100～200mg/ml。所述硫醚化合物的浓度为0.05～1mmol/ml。
12、进一步，所述光照的光源波长为405～455nm。优选，所述光照的光源波长为405～415nm。
13、进一步，所述光照的光源强度为3～10w。优选，所述光照的光源强度为8～10w。
14、进一步，所述光照反应的时间为12～36h。
15、进一步，所述后处理包括以下步骤：反应完成后，反应液用乙酸乙酯萃取分离，分离后所得有机相用无水硫酸钠干燥后，再进行柱层析分离；所述柱层析中洗脱溶剂为乙酸乙酯/石油醚。
16、相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
17、1、本发明提供了一种反应条件温和、绿色高效、底物适用性广泛的砜和亚砜类化合物的合成方法。该方法以水作为清洁溶剂，以氧气作为清洁氧化剂，避免了大量氧化剂和有机溶剂的使用，更加绿色环保；同时，本发明以廉价、易得的表面活性剂作为添加剂，无需使用昂贵的光催化剂，即可同时得到砜和亚砜类化合物，且通过简单地调整表面活性剂的种类和反应时间，既可以实现硫醚化合物高选择性氧化制备砜或亚砜化合物，使制得的砜和亚砜类化合物产物中的其中一种尽可能多，简化了实验操作流程，更适合工业化生产。
18、2、本发明通过向水相中添加一定的表面活性剂，可以提高有机化合物在水中的溶解性，并进一步促进有机活性中间体的生成，从而促进有机反应有效进行，解决了现有技术大部分有机化合物在水中的溶解度较差，从而严重限制了有机反应进行的问题。
1.一种砜和亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将硫醚化合物和表面活性剂置于水相中，在氧气氛围下光照反应，反应完成后，经后处理得到所述的砜3和亚砜类化合物2；
2.根据权利要求1所述砜和亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，所述烷基和芳基进一步的被取代基取代，所述取代基选自c1-c3的烷基、c1-c3的烷氧基、卤素或卤素取代c1-c3的烷基。
3.根据权利要求1所述砜和亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，所述r选自c1-c3的烷基、芳基、c1-c3烷基取代的芳基、卤素取代的芳基或芳香杂环；
4.根据权利要求1所述砜和亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂为甲基-β-环糊精、磺丁基-β-环糊精、十二烷基聚氧乙烯醚硫酸钠、氯化胆碱或十二烷基苯磺酸钠。
5.根据权利要求1所述砜和亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂还可以为β-环糊精、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基硫酸钠或柠檬酸甜菜碱。
6.根据权利要求1所述砜和亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，所述表面活性剂浓度为10～200mg/ml；所述硫醚化合物的浓度为0.05～1mmol/ml。
7.根据权利要求1所述砜和亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，所述光照的光源波长为405～455nm。
8.根据权利要求1所述砜和亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，所述光照的光源强度为3～10w。
9.根据权利要求1所述砜和亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，所述光照反应的时间为12～36h。
10.根据权利要求1所述砜和亚砜类化合物的制备方法，其特征在于，所述后处理包括以下步骤：反应完成后，反应液用乙酸乙酯萃取分离，分离后所得有机相用无水硫酸钠干燥后，再进行柱层析分离；所述柱层析中洗脱溶剂为乙酸乙酯/石油醚。
