本发明属于有机化合物合成，具体涉及一种烯丙基磺酰氟类化合物及其制备方法与应用。
背景技术：
1、硫(vi)氟交换(sufex)反应最初由sharpless于2014年引入作为下一代点击化学的方法，已经发展成为一个多功能的高价硫键平台。它们的应用范围从小分子合成到生物共轭，并且其实用性扩展到不可逆蛋白质抑制剂、聚合物合成和修饰。fso2基团也是化学生物学和药物发现中非常重要的结构，因为它在稳定性和反应性之间具有出色的平衡。这种独特特性使得它能够选择性地探索酶结合位点并评估复杂化学和生物环境中具有功能意义的蛋白质残基，因此对于研究来说是一种无价之宝。在这个背景下，已经开发了各种关键方法来合成含fso2基团的化合物，主要包括芳香磺酰氟、烯丙基磺酰氟、炔基磺酰氟和脂肪族磺酰氟。然而，直接制备具有显著合成效用的烯丙基磺酰氟化合物的方法还很少，并且局限于传统的氟-氯交换法。
技术实现思路
1、本发明的目的之一是提供烯丙基磺酰氟类化合物及其应用，该化合物同时具有碳碳双键和磺酰氟基团两个反应位点，能够进一步发生丰富多样的化学转化，在药物化学、合成化学以及材料科学等领域具有广泛的应用前景。
2、本发明的目的之二是提供上述烯丙基磺酰氟类化合物的制备方法，该方法具有操作简便、清洁高效、安全环保、能耗低、反应时间短、成本低的优点。
3、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
4、一种烯丙基磺酰氟类化合物，其化学结构式如式i所示：
5、
6、式i中，r1为苯基、卤素取代的芳基、甲基取代的芳基、甲氧基取代的芳基、三氟甲基取代的芳基、酯基取代的芳基、酰氧基取代的芳基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、噻吩基中的一种；r2、r3、r4为氢基或烷基；其中，当r3为氢基时，r2与r4之间构成6-12元环；当r2为氢基时，r3与r4之间构成5元环或r1与r3之间构成6元环。
7、进一步的，当r3为氢基、r2与r4之间构成6-12元环时，烯丙基磺酰氟类化合物的化学结构式如式ii所示：
8、
9、式ii中，r1为苯基、卤素取代的芳基、甲基取代的芳基、甲氧基取代的芳基、三氟甲基取代的芳基、酯基取代的芳基、酰氧基取代的芳基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、噻吩基中的一种；x为ch2或o；n为1、2、3、4、5、6、7中的一种；
10、当r1为苯基、r2为氢基、r3和r4共同为四个链状亚甲基且与双键碳合围成5元环时，烯丙基磺酰氟类化合物的化学结构式如式iii所示：
11、
12、当r1为苯基、r2为氢基、r4为氢基、r3为两个链状亚甲基且与r1的苯基邻位合围成6元环时，烯丙基磺酰氟类化合物的化学结构式如式iv所示：
13、
14、为实现上述目的，本发明还提供一种上述的烯丙基磺酰氟类化合物的合成方法，具体步骤为：在溶剂、惰性气体以及光催化反应条件下，将式v化合物与式ix化合物磺酰氟自由基试剂反应合成式i所示的烯丙基磺酰氟类化合物；
15、所述式v化合物的结构式为式v中，r1为苯基、卤素取代的芳基、甲基取代的芳基、甲氧基取代的芳基、三氟甲基取代的芳基、酯基取代的芳基、酰氧基取代的芳基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、噻吩基中的一种；r2、r3、r4为氢基或烷基；其中，当r3为氢基时，r2与r4之间构成6-12元环；当r2为氢基时，r3与r4之间构成5元环或r1与r3之间构成6元环；
16、所述式ix化合物磺酰氟自由基试剂的结构式为式中，ar为4-(三氟甲基)苯基。
17、进一步的，当r3为氢基、r2与r4之间构成6-12元环时，所述式v化合物的化学结构式如式vi所示：
18、
19、式vi中，r1为苯基、卤素取代的芳基、甲基取代的芳基、甲氧基取代的芳基、三氟甲基取代的芳基、酯基取代的芳基、酰氧基取代的芳基、苯并噻唑基、二苯并呋喃基、噻吩基中的一种；x为ch2或o中的一种；n为1、2、3、4、5、6、7中的一种；将式vi化合物与式ix化合物磺酰氟自由基试剂反应合成式ii所示的烯丙基磺酰氟类化合物；
20、当r1为苯基、r2为氢基、r3和r4共同为四个链状亚甲基且与双键碳合围成5元环时，所述式v化合物的化学结构式如式vii所示：
21、
22、将式vii化合物与式ix化合物磺酰氟自由基试剂反应合成式iii所示的烯丙基磺酰氟类化合物；
23、当r1为苯基、r2为氢基、r4为氢基、r3为两个链状亚甲基且与r1的苯基邻位合围成6元环时，所述式v化合物的化学结构式如式viii所示：
24、
25、将式viii化合物与式ix化合物磺酰氟自由基试剂反应合成式iv所示的烯丙基磺酰氟类化合物。
26、优选的，所述式v化合物与式ix化合物磺酰氟自由基试剂之间的摩尔比为1：1.5；反应温度为25℃，反应时间为12h。
27、优选的，式vi化合物、式vii化合物、式viii化合物分别与式ix化合物磺酰氟自由基试剂之间的摩尔比为1：1.5；反应温度为25℃，反应时间为12h。
28、优选的，所述溶剂为1，4-二氧六环；所述溶剂的用量按照式v化合物、式vi化合物、vii化合物或viii化合物的摩尔量与溶剂之间的体积的比例为1mmol:20ml。
29、优选的，光催化反应所用的光源为30-60w波长为460nm的蓝光，光催化反应使用的光催化剂为4dpaipn，光催化剂的用量为式v化合物或式vi化合物式vii化合物或式viii化合物用量的2.0mol％。
30、为实现上述发明目的，本发明还提供了上述烯丙基磺酰氟类化合物作为氟磺酰基化试剂的应用。
31、进一步的，具体应用过程为：将底物与所述烯丙基磺酰氟类化合物在有机溶剂中反应即可；其中，所述底物为含羟基醇、酚、一级胺、二级胺、tmsn3化合物中的一种；反应温度为25～80℃，反应时间为0.1～24h。
32、为实现上述目的，本发明还提供上述烯丙基磺酰氟类化合物作为氟磺酰基化试剂的应用。
33、进一步的，具体应用过程为：将底物与所述烯丙基磺酰氟类化合物在有机溶剂中反应即可；其中，所述底物为含羟基醇、酚、一级胺、二级胺、tmsn3化合物中的一种；反应温度为25～80℃，反应时间为0.1～24h。
34、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
35、如图10所示，本发明是一种以光化学引发氟磺酰基自由基、氟磺酰基自由基添加到烯烃得到中间体、最后再生成产物烯丙基磺酰氟类化合物的新方法。本发明操作简便、清洁高效、安全环保、能耗低、反应时间短、原料廉价易得，产率良好且底物扩展范围广；所合成的烯丙基磺酰氟化合物同时具有碳碳双键和磺酰氟基团两个反应位点，能够进一步发生丰富多样的化学转化，在药物化学、合成化学以及材料科学等领域具有广泛的应用前景。
1.一种烯丙基磺酰氟类化合物，其特征在于，其化学结构式如式i所示：
2.根据权利要求1所述的一种烯丙基磺酰氟类化合物，其特征在于，当r3为氢基、r2与r4之间构成6-12元环时，烯丙基磺酰氟类化合物的化学结构式如式ii所示：
3.一种如权利要求1所述的烯丙基磺酰氟类化合物的合成方法，其特征在于，具体步骤为：在溶剂、惰性气体以及光催化反应条件下，将式v化合物与式ix化合物磺酰氟自由基试剂反应合成式i所示的烯丙基磺酰氟类化合物；
4.根据权利要求3所述的一种烯丙基磺酰氟类化合物的合成方法，其特征在于，
5.根据权利要求3所述的一种烯丙基磺酰氟类化合物的合成方法，其特征在于，所述式v化合物与式ix化合物磺酰氟自由基试剂之间的摩尔比为1：1.5；反应温度为25℃，反应时间为12h。
6.根据权利要求4所述的一种烯丙基磺酰氟类化合物的合成方法，其特征在于，式vi化合物、式vii化合物、式viii化合物分别与式ix化合物磺酰氟自由基试剂之间的摩尔比为1：1.5；反应温度为25℃，反应时间为12h。
7.根据权利要求3或4所述的一种烯丙基磺酰氟类化合物的合成方法，其特征在于，所述溶剂为1，4-二氧六环；所述溶剂的用量按照式v化合物、式vi化合物、vii化合物或viii化合物的摩尔量与溶剂之间的体积的比例为1mmol:20ml。
8.根据权利要求3或4所述的一种烯丙基磺酰氟类化合物的合成方法，其特征在于，光催化反应所用的光源为30-60w波长为460nm的蓝光，光催化反应使用的光催化剂为4dpaipn，光催化剂的用量为式v化合物或式vi化合物式vii化合物或式viii化合物用量的2.0mol％。
9.如权利要求1或2所述的烯丙基磺酰氟类化合物作为氟磺酰基化试剂的应用。
10.如权利要求9所述的应用，其特征在于，具体应用过程为：将底物与所述烯丙基磺酰氟类化合物在有机溶剂中反应即可；其中，所述底物为含羟基醇、酚、一级胺、二级胺、tmsn3化合物中的一种；反应温度为25～80℃，反应时间为0.1～24h。
