本發(fā)明涉及一種由硫醚一步反應(yīng)合成亞磺酰亞胺類化合物的合成方法,屬于硫醚的氧化反應(yīng)。
背景技術(shù):
亞磺酰亞胺及其衍生物是一類具有生物活性,廣泛存在于農(nóng)藥以及醫(yī)藥等生物活性分子中的分子片段。亞磺酰亞胺作為砜的電子等排體,氮原子提供了可修飾位點(diǎn),也成為了藥物開發(fā)關(guān)注的重點(diǎn)。同時(shí),亞磺酰亞胺也可以作為手性輔基,不對稱催化的配體,碳?xì)浠罨膶?dǎo)向基團(tuán)。近年來,通過將亞磺酰亞胺結(jié)構(gòu)引入現(xiàn)有藥物分子或者高活性化合物分子,出現(xiàn)了很多高活性分子以及已經(jīng)上市的藥物分子(Angew.Chem.Int.Ed.2013,52,9399-9408),如下式所示:
近年來,亞磺酰亞胺受到了越來越多的關(guān)注,其合成方法一直是人們比較感興趣的工作。已有大量文獻(xiàn)報(bào)道了亞磺酰亞胺的合成方法,例如:亞砜與疊氮化鈉濃硫酸反應(yīng)制備亞磺酰亞胺類化合物(H.R.Bentley,E.E.McDermott,J.K.Whitehead,Proc.R.Soc.London Ser.B 1951,138,265.);亞砜與MSH或者DPH反應(yīng)制備亞磺酰亞胺類化合物((a)J.Mendiola,J.A.Rincon,C.Mateos,J.F.Soriano,O.de Frutos,J.K.Niemeier,E.M.Davis,Org.Process Res.Dev.2009,13,263-267;(b)Y.Tamura,J.Minamikawa,K.Sumoto,S.Fujii,M.Ikeda,J.Org.Chem.1973,38,1239-1241.);亞砜與磺胺、三氟乙酰胺、氨基甲酸酯等,在金屬催化劑的條件下反應(yīng),再脫保護(hù)生成亞磺酰亞胺類化合物((a)H.Okamura,C.Bolm,Org.Lett.2004,6,1305-1307;(b)O.G.Manche莖,C.Bolm,Org.Lett.2006,8,2349-2352;(c)M.Zenzola,R.Doran,R.Luisi,J.A.Bull,J.Org.Chem.2015,80,6391-6399;(d)V.Bizet,L.Buglioni,C.Bolm,Angew.Chem.Int.Ed.2014,53,5639-5642.)。但這些方法有很大的局限性,例如:使用危險(xiǎn)的疊氮化鈉與濃硫酸,需要合成活化試劑MSH或DPH,需要使用金屬催化劑且需要脫保護(hù),并且都需要由硫醚先氧化為亞砜,再與反應(yīng)試劑反應(yīng)。
2016年,Renzo Luisi和James A.Bull報(bào)道了亞砜在碘苯二乙酸的作用下與氨基甲酸胺反應(yīng)制備亞磺酰亞胺類化合物(Angew.Chem.Int.Ed.2016,55,7203-7207),該方法不需要金屬催化以及配體,不需要提前將氨源保護(hù),可由亞砜與氨基甲酸胺一步反應(yīng)即可得到亞磺酰亞胺產(chǎn)物。并且該方法具有原料易得,產(chǎn)率高,反應(yīng)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。而本發(fā)明在其基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了新的突破,與其相比,具有以下優(yōu)點(diǎn):由硫醚一步反應(yīng)即可得到亞磺酰亞胺類化合物,不需要提前制備亞砜;氨源相對其更加廣泛,本發(fā)明可以使用氨水作為氨源,而文獻(xiàn)中使用氨水不反應(yīng),并且很多便宜的氨源,例如硝酸銨、氟化銨、碳酸銨等都可作為本發(fā)明的氨源,因此本發(fā)明更適用于工業(yè)生產(chǎn);本發(fā)明相對其更加高效,很多底物的產(chǎn)率都可達(dá)到90%以上,并且反應(yīng)時(shí)間更短等等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種簡單的由硫醚一步合成亞磺酰亞胺的方法。該方法不需要用到金 屬催化,原料簡單易得,條件簡單,并且普適性好。
本發(fā)明的目的是通過以下方案實(shí)現(xiàn)的:
亞磺酰亞胺類化合物的反應(yīng)通式為I所示:
在氧化劑作用下,將氨源、硫醚與有機(jī)溶劑混合在一起進(jìn)行氧化反應(yīng),用薄層層析TLC跟蹤反應(yīng)進(jìn)程。反應(yīng)完畢,將溶劑減壓脫除,粗產(chǎn)品經(jīng)200-300目硅膠柱層析純化。各原料的用量是:硫醚、氨源與氧化劑的摩爾比例為1∶1-50∶1-50。所述的硫醚氧化反應(yīng)的溫度為-100-200,優(yōu)選為30度,反應(yīng)時(shí)間為0.5h-12h。
其中R1選自C1-20的烷基以及相應(yīng)的衍生物,芳香基與取代的芳香基,烯基與取代的烯基,炔基與取代的炔基等。所述的R1中,C1-20的烷基以及相應(yīng)的衍生物包括甲基、乙基、異丙基、環(huán)丙基、醛基取代烷基、氰基取代烷基、烯基取代烷基、炔基取代烷基、芳香環(huán)取代烷基、含氟等鹵素取代烷基、含羧酸及其衍生物取代烷基、含硝基取代烷基、含氨基及其衍生物取代烷基、含羥基及其衍生物取代烷基等。R1中芳香基與取代的芳香基,包括苯基與取代苯基、萘基與取代萘基、呋喃基與取代呋喃基、噻吩基與取代噻吩基、噻唑基與取代噻唑基、吡啶基與取代吡啶基、嘧啶與取代嘧啶基、吡咯基與取代吡咯基、咪唑基與取代咪唑基、吲哚基與取代吲哚基、喹啉基與取代喹啉基以及一些苯并雜環(huán)取代基等。R1中烯基與取代的烯基,包括乙烯基、丙烯基、苯乙烯基、醛基取代烯基、氰基取代烯基、炔基取代烯基、芳香環(huán)取代烯基、含氟等鹵素取代烯基、含羧酸及其衍生物取代烯基、含硝基取代烯基、含氨基及其衍生物取代烯基、含羥基及其衍生物取代烯基等。R1中炔基與取代的炔基,包括乙炔基、丙炔基、苯乙炔基、醛基取代炔基、氰基取代炔基、烯基取代炔基、芳香環(huán)取代炔基、含氟等鹵素取代炔基、含羧酸及其衍生物取代炔基、含硝基取代炔基、含氨基及其衍生物取代炔基、含羥基及其衍生物取代炔基等。
其中R2選自C1-20的烷基以及相應(yīng)的衍生物,芳香基與取代的芳香基,烯基與取代的烯基,炔基與取代的炔基等。所述的R2中,C1-20的烷基以及相應(yīng)的衍生物包括甲基、乙基、異丙基、環(huán)丙基、醛基取代烷基、氰基取代烷基、烯基取代烷基、炔基取代烷基、芳香環(huán)取代烷基、含氟等鹵素取代烷基、含羧酸及其衍生物取代烷基、含硝基取代烷基、含氨基及其衍生物取代烷基、含羥基及其衍生物取代烷基等。R2中芳香基與取代的芳香基,包括苯基與取代苯基、萘基與取代萘基、呋喃基與取代呋喃基、噻吩基與取代噻吩基、噻唑基與取代噻唑基、吡啶基與取代吡啶基、嘧啶與取代嘧啶基、吡咯基與取代吡咯、咪唑基與取代咪唑基、吲哚基與取代吲哚基、喹啉基與取代喹啉基以及一些苯并雜環(huán)取代基等。R2中烯基與取代的烯基,包括乙烯基、丙烯基、苯乙烯基、醛基取代烯基、氰基取代烯基、炔基取代烯基、芳香環(huán)取代烯基、含氟等鹵素取代烯基、含羧酸及其衍生物取代烯基、含硝基取代烯基、含氨基及其衍生物取代烯基、含羥基及其衍生物取代烯基等。R2中炔基與取代的炔基,包括乙炔基、丙炔基、苯乙炔基、醛基取代炔基、氰基取代炔基、烯基取代炔基、芳香環(huán)取代炔基、含氟等鹵素取代炔基、含羧酸及其衍生物取代炔基、含硝基取代炔基、含氨基及其衍生物取代炔基、含羥基及其衍生物取代炔基等。
上述合成方法中,所述的氧化劑包括碘、溴素、N-氯代丁二酰亞胺、N-溴代丁二酰亞胺、N-碘代丁二酰亞胺、亞碘酰苯、2-碘?;郊姿?IBX)、Dess-Martin氧化劑(DMP)、碘苯二乙酸及其衍生物等。
上述合成方法中,所述的氨源包括氯化銨、硝酸銨、氟化銨、碳酸銨、碳酸氫銨、氨基甲酸胺、甲酸銨、乙酸銨、氨水、氨氣、氨的有機(jī)溶劑、苯甲酸氨等。
上述合成方法中,所述的溶劑包括甲苯、乙腈、乙醚、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、異丙醇、硝基甲烷、丙酮、二甲亞砜、N,N-二甲基甲酰胺或乙酸乙酯等。
具體實(shí)施方式
使用下述實(shí)施例來進(jìn)一步描述,但這些實(shí)施例僅是范例性的,并不限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人 員應(yīng)該理解的是,在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下對本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式進(jìn)行的修改或替換,將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
實(shí)施例1
將硫醚(124mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物139mg,產(chǎn)率90%。
實(shí)施例2
將硫醚(169mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 190mg,產(chǎn)率95%。
實(shí)施例3
將硫醚(169mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物186mg,產(chǎn)率93%。
實(shí)施例4
將硫醚(138mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 135mg,產(chǎn)率80%。
實(shí)施例5
將硫醚(138mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 155mg,產(chǎn)率92%。
實(shí)施例6
將硫醚(203mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 208mg,產(chǎn)率89%。
實(shí)施例7
將硫醚(142mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 163mg,產(chǎn)率94%。
實(shí)施例8
將硫醚(154mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 163mg,產(chǎn)率88%。
實(shí)施例9
將硫醚(166mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 134mg,產(chǎn)率70%。
實(shí)施例10
將硫醚(186mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 202mg,產(chǎn)率93%。
實(shí)施例11
將硫醚(228mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 220mg,產(chǎn)率85%。
實(shí)施例12
將硫醚(279mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 279mg,產(chǎn)率90%。
實(shí)施例13
將硫醚(194mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 196mg,產(chǎn)率87%。
實(shí)施例14
將硫醚(228mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 210mg,產(chǎn)率81%。
實(shí)施例15
將硫醚(174mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 185mg,產(chǎn)率90%。
實(shí)施例16
將硫醚(200mg,1.0mol)、碘苯二乙酸(966mg,3.0mol)、乙酸銨(308mg,4.0mol)加入含有乙醇10ml的反應(yīng)瓶中,室溫反應(yīng)兩小時(shí)。反應(yīng)完成后除去溶劑,柱層析處理,制得產(chǎn)物 176mg,產(chǎn)率76%。