本發(fā)明屬于有機(jī)合成化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及n-烷基/烯基磺酰亞胺衍生物的制備方法和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

磺酰胺類化合物在醫(yī)藥和農(nóng)藥上具有廣泛的生物活性，是近年來有機(jī)合成研究的熱點(diǎn)之一。因此，把磺酰胺引入到不同的化合物結(jié)構(gòu)中，通過結(jié)構(gòu)修飾可以產(chǎn)生一系列具有生物活性的化合物。特別是，通過羧酸類化合物的施密特反應(yīng)形成新的c-n鍵(k.f.schmidt,ber.,1924,57b,704)，是構(gòu)建胺、酰胺以及磺酰胺類化合物的最有效途徑之一。然而，公開的傳統(tǒng)的方法存在一些缺陷，例如：使用具有爆炸性的疊氮類化合物作為氮源、使用腐蝕性較強(qiáng)的磺酸和高毒的有機(jī)試劑。因此，開發(fā)一種清潔、簡便的合成磺酰胺類化合物的方法具有重要意義。

近年來，許多科學(xué)家利用脫羧c-c、c-p以及c-x偶聯(lián)反應(yīng)構(gòu)建許多具有生物、藥物活性的功能性化合物(science,2006,313,662；chem.soc.rev.,2011,40,5030；j.am.chem.soc.,2012,134,10401)。眾所周知，通過脫羧c-n偶聯(lián)反應(yīng)是在反應(yīng)物分子中引入氨基最有效的條途徑之一。但是，過渡金屬催化的脫羧c-n偶聯(lián)反應(yīng)報(bào)道較少。其中，lei課題組首次發(fā)現(xiàn)了在光催化體系實(shí)現(xiàn)了α-羰基酸與芳基酰胺的自由機(jī)型的脫羧c(sp2)–n偶聯(lián)反應(yīng)。緊接著，mainolfi和jia課題組進(jìn)一步發(fā)展了脫羧c(sp2)–n偶聯(lián)反應(yīng)。隨后，jiao和bolm研究小組開發(fā)了銅催化的脫羧c(sp)–n偶聯(lián)反應(yīng)。因此，開發(fā)同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫羧c(sp2)–n偶聯(lián)反應(yīng)和脫羧c(sp3)–n偶聯(lián)反應(yīng)是一個(gè)具有挑戰(zhàn)的課題。到目前為止，同時(shí)實(shí)現(xiàn)銅催化的羧酸類化合物和n-氟代二苯磺酰亞胺合成磺酰亞胺類化合物的脫羧c(sp2)–n偶聯(lián)反應(yīng)和脫羧c(sp3)–n偶聯(lián)反應(yīng)還未見文獻(xiàn)報(bào)道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明通過以1,10-鄰菲羅啉作為配體，在催化劑作用下由羧酸類化合物和n-氟代二苯磺酰亞胺經(jīng)過分子間脫羧偶聯(lián)反應(yīng)，制備一系列的n-烷基/烯基磺酰亞胺類化合物。

本發(fā)明提供的n-烷基/烯基磺酰亞胺衍生物，具有通式(ⅰ)所示的結(jié)構(gòu)：

其中：r選自碳原子數(shù)為1～6的烷基或烯基，這些烷基和烯基分別獨(dú)立地被苯基、取代的苯基、含s原子的五元雜環(huán)、萘基所取代。

優(yōu)選地，所述n-烷基/烯基磺酰亞胺衍生物包括如下化合物：

本發(fā)明提供的n-烷基/烯基磺酰亞胺衍生物的制備方法，具體過程如下：

以通式(ⅱ)所示的羧酸類化合物和n-氟代二苯黃酰亞胺為原料，1,10-鄰菲羅啉作為配體，在催化劑的作用下，在非水溶劑中進(jìn)行分子間脫羧偶聯(lián)反應(yīng)得到通式(ⅰ)所示的n-烷基/烯基磺酰亞胺衍生物，其反應(yīng)方程式如下所示：

其中，通式(ⅱ)中r的定義同上。

優(yōu)選地，所述催化劑用量為0.1～150mol％。

更優(yōu)選地，所述催化劑用量為10～20mol％。

優(yōu)選地，所述催化劑選自四氯化鈦、三氯化鐵、溴化銅、碘化亞銅、醋酸銅、三氟化硼乙醚、三氟甲磺酸、硫酸中的至少一種。

優(yōu)選地，所述非水溶劑選自苯、二甲苯、甲苯、四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)、乙腈、二甲亞砜、n,n-二甲基甲酰胺、乙醇中的至少一種。

優(yōu)選地，反應(yīng)溫度為30～150℃。

本發(fā)明提供的n-烷基/烯基磺酰亞胺衍生物作為殺蟲劑的應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果：

(1)本發(fā)明實(shí)施例以羧酸類化合物和n-氟代二苯黃酰亞胺為原料，1,10-鄰菲羅啉作為配體，在銅催化劑的作用下，在非水溶劑中進(jìn)行分子間脫羧偶聯(lián)反應(yīng)得到n-烷基/烯基磺酰亞胺衍生物，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了脫羧c(sp²)–n偶聯(lián)反應(yīng)和脫羧c(sp³)–n偶聯(lián)反應(yīng)。

(2)本發(fā)明實(shí)施例提供的方法能夠高效地單一選擇性的制備高純度的n-烷基/烯基磺酰亞胺衍生物，經(jīng)生物活性測(cè)試結(jié)果表明，本發(fā)明實(shí)施例合成的n-烷基/烯基磺酰亞胺衍生物具有很好的殺蟲效果，能夠廣泛應(yīng)用與動(dòng)物學(xué)、植物學(xué)以及醫(yī)學(xué)等諸多領(lǐng)域。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例4提供的化合物的¹h-nmr的核磁共振譜圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例4提供的化合物的¹³c-nmr的核磁共振譜圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例5提供的化合物的¹h-nmr的核磁共振譜圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例5提供的化合物的¹³c-nmr的核磁共振譜圖。

具體實(shí)施方式

為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案能予以實(shí)施，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。

需要說明的是，下面實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，均按照本領(lǐng)域的常規(guī)方法和條件進(jìn)行，所用試劑如無特殊說明，均為常規(guī)試劑。

實(shí)施例1

化合物(1)的制備，具體反應(yīng)方程式如下所示：

具體制備過程為：向帶有磁力攪拌裝置的10ml帶支口圓底燒瓶中加入乙腈(2ml)作為溶劑、4-甲基苯乙酸(0.46g，1mmol)、n-氟代二苯磺酰亞胺(0.097g,1.2mmol)、碘化亞銅(0.026ml，0.3mmol)和1,10-鄰菲羅啉(0.026ml，0.3mmol)，攪拌均勻后，將其放入80℃油浴中繼續(xù)攪拌。tlc檢測(cè)底物消失，反應(yīng)結(jié)束。將反應(yīng)液傾入飽和氯化鈉水溶液(5ml)中，用二氯甲烷(3×6ml)萃取，合并有機(jī)相，無水硫酸鎂干燥、抽慮，然后減壓蒸餾除去有機(jī)溶劑，得到液體混合物，最后經(jīng)過硅膠柱層析(洗脫液為v石油醚:v乙酸乙酯＝10:1)得到淡黃色固體0.41g，經(jīng)過nmr、ms證實(shí)為化合物(1)，以4-甲基苯乙酸為基礎(chǔ)，計(jì)算其收率為90％。

化合物(1)的譜圖解析數(shù)據(jù)具體如下：

¹hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.78(d,j＝7.5hz,4h),7.56(t,j＝7.5hz,2h),7.42(t,j＝8.0hz,4h),7.26-7.23(m,2h),7.03(d,j＝7.5hz,2h),4.89(s,2h),2.32(s,3h)；

¹³cnmr(125mhz,cdcl3)δ140.0,137.8,133.4,131.4,129.1,128.9,128.7,128.0,52.2,21.0；

hrms(esi)m/zcalculatedforc20h19nnao4s2[m+na]⁺:424.0653,found424.0658。

實(shí)施例2

化合物(2)的制備，具體反應(yīng)方程式如下所示：

具體制備過程和實(shí)施例1相同，不同之處僅在于，用“4-氟苯乙酸”代替“4-甲基苯乙酸”，且反應(yīng)溫度為30℃，反應(yīng)時(shí)間為6h。經(jīng)過nmr、ms證實(shí)為化合物(2)，以4-氟苯乙酸為基礎(chǔ)，計(jì)算其收率為89％。

化合物(2)的譜圖解析數(shù)據(jù)具體如下：

¹hnmr(500mhz,cdcl3)δ7.80(d,j＝7.5hz,4h),7.60(t,j＝7.5hz,2h),7.46(t,j＝8.0hz,4h),7.37(dd,j＝5.5,8.5hz,2h),6.93(t,j＝9.0hz,2h),4.89(s,2h)；

¹³cnmr(125mhz,cdcl3)δ163.5(d,j＝245.7hz),139.8,133.6,131.1(d,j＝8.1hz),130.3(d,j＝2.5hz),128.8,128.0,115.3(d,j＝21.3hz),51.6；

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實(shí)施例3

化合物(3)的制備，具體反應(yīng)方程式如下所示：

具體制備過程和實(shí)施例1相同，不同之處僅在于，用“2-噻吩乙酸”代替“4-甲基苯乙酸”，溶劑選擇1，2-二氯乙烷，且反應(yīng)溫度為130℃，反應(yīng)時(shí)間為8h。經(jīng)過nmr、ms證實(shí)為化合物(3)，以2-噻吩乙酸為基礎(chǔ)，計(jì)算其收率為91％。

化合物(3)的譜圖解析數(shù)據(jù)具體如下：

¹hnmr(300mhz,cdcl3)δ7.88-7.81(m,4h),7.63-7.56(m,2h),7.50-7.42(m,4h),7.25(dd,j＝1.2,5.1hz,1h),7.12(d,j＝2.7hz,1h),6.92(dd,j＝3.6,5.1hz,1h),5.09(s,2h)；

¹³cnmr(75mhz,cdcl3)δ139.8,137.2,133.7,129.4,128.8,127.9,127.2,126.4,47.1；

hrms(esi)m/zcalculatedforc17h15nnao4s3[m+na]⁺:416.0061,found416.0061。

實(shí)施例4

化合物(4)的制備，具體反應(yīng)方程式如下所示：

具體制備過程和實(shí)施例1相同，不同之處僅在于，用“2-萘乙酸”代替“4-甲基苯乙酸”，溶劑為乙醇，且反應(yīng)溫度為80℃，反應(yīng)時(shí)間為10h。經(jīng)過nmr、ms證實(shí)為化合物(4)，以2-萘乙酸為基礎(chǔ)，計(jì)算其收率為73％。

化合物(4)的譜圖解析數(shù)據(jù)具體如下：

¹hnmr(300mhz,cdcl3)δ8.09(d,j＝8.4hz,1h),7.81-7.72(m,5h),7.69(d,j＝8.4hz,1h),7.53-7.39(m,4h),7.38-7.30(m,5h),7.25-7.17(m,1h),5.52(s,2h)；

¹³cnmr(75mhz,cdcl3)δ139.6,133.4,133.3,130.9,129.1,128.66,128.62,128.5,127.8,127.7,126.4,125.6,124.8,122.5,50.6；

hrms(esi)m/zcalculatedforc23h19nnao4s2[m+na]⁺:460.0653,found460.0654。

化合物(4)的¹h-nmr的核磁共振譜圖和¹³c-nmr的核磁共振譜圖見圖1和圖2；

實(shí)施例5

化合物(5)的制備，具體反應(yīng)方程式如下所示：

具體制備過程和實(shí)施例1相同，不同之處僅在于，用“4-甲氧基肉桂酸”代替“4-甲基苯乙酸”，溶劑為n,n-二甲基甲酰胺，且反應(yīng)溫度為100℃，反應(yīng)時(shí)間為12h。經(jīng)過nmr、ms證實(shí)為化合物(5)，以4-甲氧基肉桂酸為基礎(chǔ)，計(jì)算其收率為98％。

化合物(5)的譜圖解析數(shù)據(jù)具體如下：

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.00(d,j＝8.0hz,4h),7.67(t,j＝7.2hz,2h),7.56(t,j＝8.0hz,4h),7.30(d,j＝8.4hz,2h),6.87(d,j＝8.4hz,2h),6.61(d,j＝13.6hz,1h),6.38(d,j＝13.6hz,1h),3.81(s,3h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ160.5,139.5,139.2,133.8,129.0,128.6,128.1,126.2,117.0,114.1,55.3；

hrms(esi)m/zcalculatedforc21h20no5s2[m+na]⁺:430.0783,found430.0785。

化合物(5)的¹h-nmr的核磁共振譜圖和¹³c-nmr的核磁共振譜圖見圖1和圖2；

實(shí)施例6

化合物(6)的制備，具體反應(yīng)方程式如下所示：

具體制備過程和實(shí)施例1相同，不同之處僅在于，用“4-氟肉桂酸”代替“4-甲基苯乙酸”，溶劑為甲苯，催化劑為氯化亞銅，且反應(yīng)溫度為100℃，反應(yīng)時(shí)間為12h。經(jīng)過nmr、ms證實(shí)為化合物(6)，以4-氟肉桂酸為基礎(chǔ)，計(jì)算其收率為88％。

化合物(6)的譜圖解析數(shù)據(jù)具體如下：

¹hnmr(500mhz,cdcl3)δ8.01-7.97(m,4h),7.69(t,j＝7.5hz,2h),7.57(t,j＝8.0hz,4h),7.36-7.31(m,2h),7.07-7.01(m,2h),6.66(d,j＝13.5hz,1h),6.46(d,j＝13.5hz,1h)；

¹³cnmr(125mhz,cdcl3)δ164.3(d,j＝248.7hz),139.4,137.8,134.0,129.9(d,j＝3.3hz),129.1,129.0(d,j＝12.5hz),128.1,119.1(d,j＝1.6hz),115.9(d,j＝21.7hz)；

hrms(esi)m/zcalculatedforc20h16fnnao4s2[m+na]⁺:440.0402,found440.0404。

實(shí)施例7

化合物(7)的制備，具體反應(yīng)方程式如下所示：

具體制備過程和實(shí)施例1相同，不同之處僅在于，用“2,4-二氯肉桂酸”代替“4-甲基苯乙酸”，溶劑為二甲亞砜，且反應(yīng)溫度為150℃，反應(yīng)時(shí)間為16h。經(jīng)過nmr、ms證實(shí)為化合物(7)，以2,4-二氯肉桂酸為基礎(chǔ)，計(jì)算其收率為82％。

化合物(7)的譜圖解析數(shù)據(jù)具體如下：

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.02(d,j＝7.6hz,4h),7.71(t,j＝7.6hz,2h),7.60(t,j＝8.0hz,4h),7.42-7.38(m,2h),7.24(dd,j＝1.2,8.4hz,1h),7.00(d,j＝13.6hz,1h),6.55(d,j＝13.6hz,1h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ139.3,135.4,134.4,134.1,133.2,130.8,129.7,129.1,128.2,128.1,127.4,122.4；

hrms(esi)m/zcalculatedforc20h15cl2nnao4s2[m+na]⁺:489.9717,found489.9718。

實(shí)施例8

化合物(8)的制備，具體反應(yīng)方程式如下所示：

具體制備過程和實(shí)施例1相同，不同之處僅在于，用“2-噻吩烯丙酸”代替“4-甲基苯乙酸”，溶劑為二甲亞砜，催化劑為無水醋酸銅，且反應(yīng)溫度為150℃，反應(yīng)時(shí)間為18h。經(jīng)過nmr、ms證實(shí)為化合物(8)，以2-噻吩烯丙酸為基礎(chǔ)，計(jì)算其收率為93％。

化合物(8)的譜圖解析數(shù)據(jù)具體如下：

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.93(d,j＝7.6hz,4h),7.62(t,j＝7.6hz,2h),7.51(t,j＝7.6hz,4h),7.23(d,j＝4.8hz,1h),7.00(d,j＝3.2hz,1h),6.96-6.93(m,1h),6.78-6.72(m,1h),6.32(d,j＝13.6hz,1h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ139.4,137.3,134.0,132.3,129.1,128.8,128.2,127.7,126.8,117.9；

hrms(esi)m/zcalculatedforc18h15nnao4s3[m+na]⁺:428.0061,found428.0064。

實(shí)施例9

化合物(9)的制備，具體反應(yīng)方程式如下所示：

具體制備過程和實(shí)施例1相同，不同之處僅在于，用“1-萘烯丙酸”代替“4-甲基苯乙酸”，溶劑為二甲亞砜，催化劑為三氟甲磺酸銅，且反應(yīng)溫度為150℃，反應(yīng)時(shí)間為20h。經(jīng)過nmr、ms證實(shí)為化合物(9)，以1-萘烯丙酸為基礎(chǔ)，計(jì)算其收率為87％。

化合物(9)的譜圖解析數(shù)據(jù)具體如下：

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.06(d,j＝8.0hz,4h),7.89-7.82(m,3h),7.70(t,j＝7.6hz,2h),7.59(t,j＝7.6hz,5h),7.54-7.50(m,2h),7.48-7.42(m,2h),6.53(d,j＝13.2hz,1h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ139.5,137.3,134.0,133.4,131.2,131.1,129.6,129.1,128.5,128.2,126.7,126.2,125.4,124.8,123.7,121.6；

hrms(esi)m/zcalculatedforc24h19nnao4s2[m+na]⁺:472.0653,found472.0656。

上述實(shí)施例1-實(shí)施例9制備得到的化合物具有很好的殺蟲效果，可作為殺蟲劑來使用，為了證明其效果，下面以部分化合物為例，通過東方粘蟲試驗(yàn)，對(duì)這些化合物的殺蟲效果進(jìn)行進(jìn)一步驗(yàn)證。

具體的，下述表1中化合物分別配置不同濃度的水溶液，在室溫條件下，當(dāng)相對(duì)濕度為80％，對(duì)東方粘蟲進(jìn)行生物活性實(shí)驗(yàn)，這些化合物對(duì)東方粘蟲的抑制率如下表1所示：

表1不同濃度的各化合物對(duì)東方粘蟲的抑制率

由表1可以看出，隨著濃度的增大，對(duì)東方粘蟲的抑制率逐漸增大，其中化合物(1)濃度為100mg/l時(shí)，殺東方粘蟲的生物活性可達(dá)67％，其他化合物均對(duì)東方粘蟲有不同程度的抑制情況，說明本發(fā)明實(shí)施例1-實(shí)施例9提供的化合物是一種潛在的殺蟲劑，可作為殺蟲估計(jì)來使用，有效預(yù)防和治療農(nóng)作物的病蟲害。

以上所述實(shí)施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實(shí)施例，其保護(hù)范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā)明的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書為準(zhǔn)。