丙烯基-1,3-磺酸内酯的合成与应用

丙烯基-1,3-磺酸内酯，英文名为Prop-1-ene-1,3-sultone，常温常压下为白色固体，丙烯基-1,3-磺酸内酯是磺酸酯类化合物，主要用作有机合成和医药化学中间体，也可以用作电解液的添加剂。

合成方法

图1 丙烯基-1,3-磺酸内酯的合成路线

将Grubbs催化剂（140毫克，0.17毫摩尔，0.05当量）加入磺酸钠（650毫克，3.42毫摩尔）在溶剂苯（350毫升）中的溶液（通过氩气鼓泡脱气，15分钟）。在70度下搅拌2小时然后转移到室温再搅拌12小时，反应结束后减压浓缩反应混合物，通过柱层析色谱法（戊烷/二乙醚：1/1）提纯残余物即可得到目标产物。[1]

图2 丙烯基-1,3-磺酸内酯的合成路线

将液溴（2.06毫升）慢慢地滴加到丙-2-烯磺酸钠（5.5克，38.19毫摩尔）水溶液中，在室温下搅拌该溶液2小时，然后加入极少量的Na2SO3，并在真空中除去溶剂。往二溴磺酸盐中加入浓盐酸，得到的混合物在室温下搅拌1天，然后在减压下于150-160度加热反应，结束后在真空中蒸馏。在室温下，让β-溴磺酸（4克）和三乙胺（4.3毫升）在苯（150毫升）的溶液中搅拌反应4小时，然后过滤氢溴酸三乙胺盐，浓缩滤液并从氯仿中重结晶即可得到目标产物。[2]

用途

丙烯基-1,3-磺酸内酯可用作有机合成和医药化学中间体，也可以用作电解液的添加剂。在有机合成转化中，丙烯基-1,3-磺酸内酯的五元环容易在碱性条件下开环。此外，结构中的双键可以和溴化氢进行亲电加成反应而不破坏五元环的结构。

图3 丙烯基-1,3-磺酸内酯的应用转化

实验步骤：

在0度下，向磷酸钾（0.525毫摩尔，1.05当量）在水（3毫升）中的溶液里加入二级胺（0.5毫摩尔，1当量）和二硫化碳（2毫摩尔，4当量），在室温下将反应混合物搅拌30分钟。然后向反应混合物中加入丙-1-烯-1,3-磺酸内酯（0.5毫摩尔，1当量），在室温下继续搅拌反应混合物4小时，然后在真空下除去溶剂，再用甲醇溶解得到的残余物，过滤反应混合物，在减压下蒸发滤液，在MeOH中重结晶或用乙醚洗涤沉淀物即可得到目标分子。[3]

参考文献

[1] Le Flohic, Alexandre et al Synlett, (5), 667-670; 2003

[2] Tian, Li et al Synthesis, (9), 1329-1334; 2003

[3] Khalili Foumeshi, Maryam et al Synlett, 31(10), 987-990; 2020