2‑芳基(烯基)‑乙烯基磺酰氟化合物的制备方法与流程

文档序号:11702055阅读:747来源:国知局

本发明涉及药物化学技术领域,具体涉及一种2-芳基(烯基)-乙烯基磺酰氟化合物及其制备方法。



背景技术:

六价硫氟交换化学(sulfur(vi)fluorideexchange,sufex,angew.chem.int.ed.,2014,9430)是诺贝尔化学奖得主夏普莱斯(k.b.sharpless)于2014年提出的新一代点击化学(clickchemistry)。而磺酰氟(so2f)、乙烯基磺酰氟(esf)是研究较为深入的含氟六价硫砌块,目前在聚合物合成(angew.chem.int.ed.,2014,9466)、化学生物学(j.am.chem.soc.,2016,7353)、共价键药物研究(chem.sci.,2015,2650)等领域显示出巨大的应用价值。

目前已知的2-芳基-乙烯基磺酰氟主要有两种合成方法,一种是使用2-芳基-乙烯基磺酰氯为原料,通过卤素交换法制备。而2-芳基-乙烯基磺酰氯的合成方法较为有限,制备方法使用芳基乙烯或芳基甲醛为原料,经过多步合成制备2-芳基-乙烯基磺酰氯为原料,再通过卤素交换法制备。需要使用正丁基锂、氯化砜,反应条件苛刻,对反应原料的预处理和设备的要求高,且产率较低,官能团耐受性差,仅能制备出少量的、官能团单一的2-取代苯基-乙烯基磺酰氟(j.am.chem.soc.,1954,3230;bioorg.med.chem.lett.,2001,313)。

另一种是使用芳基重氮盐(angew.chem.int.ed.,2016,14155)、芳基硼酸(org.lett.,2017,480)乙烯基磺酰氟为起始原料,通过heck偶联反应实现2-芳基-乙烯基磺酰氟的合成。使用芳基硼酸为原料的制备方法需要外加氧化剂,原子利用率低,且产率较低,反应需要在氮气保护下进行,无法用于大量制备此类化合物。而使用芳基重氮盐为原料的制备方法,所需原料芳基重氮盐不稳定、易爆炸,无法用于大规模制备。这些制备方法仅能制备出少量、且官能团较为单一的2-芳基-乙烯基磺酰氟。

并且,目前2-烯基-乙烯基磺酰氟则无合成方法报道。良好合成方法的缺乏大大限制了这一系列化合物在相关领域的应用。



技术实现要素:

本发明旨在提供一种具有官能团多样性的2-芳基(烯基)-乙烯基磺酰氟化合物,该系列化合物具有官能团多样性强、数量多(多达88个)的特点。同时提供了一种原料易得、反应条件温和、反应选择性好、产率高、仪器设备要求低和操作简单的乙烯基磺酰氟化方法,有望用于大规模合成多种2-芳基(烯基)-乙烯基磺酰氟化合物,应用于有机合成、聚合物合成、化学生物学等领域。

为达到上述目的,采用技术方案如下:

2-芳基(烯基)-乙烯基磺酰氟化合物的合成方法,包括以下步骤:

以有机碘化合物为原料,与乙烯基磺酰氟(esf)、钯催化剂、银盐和溶剂混合,20℃至120℃反应2h以上,分离纯化,得乙烯基磺酰氟化产物。

按上述方案,所述有机碘化合物为芳基碘化合物,得产物为2-芳基-乙烯基磺酰氟化合物。

按上述方案,所述芳基碘化合物具有以下结构式:

(hetero)aryl-i式1;

其中,(hetero)ar为苯基、取代苯基、稠环芳基、取代稠环芳基、芳杂环或者芳杂环衍生基团。

按上述方案,所述有机碘化合物为烯基碘化合物,得产物为2-烯基-乙烯基磺酰氟化合物。

按上述方案,所述烯基碘化合物具有以下结构式:

其中,r1、r1、r3分别为烷基、不饱和烃基、芳基、芳杂环或者芳杂环衍生基团。

按上述方案,所述钯催化剂,为pd(oac)2,pdcl2,pd(tfa)2,pd(pph3)4、pd(dppf)2cl2,pd(pph3)2cl2等,优选催化剂为pd(oac)2。

按上述方案,所述银盐为agtfa,agotf、agsbf6、agpf6、agbf4、agno3、ag2o、ag2co3等,优选银盐为agtfa。

按上述方案,所述有机碘化合物、乙烯基磺酰氟、钯催化剂与银盐的摩尔比为1:(1~10):(0.000001~0.2):(0.5~5)。

按上述方案,所述有机碘化合物、乙烯基磺酰氟、钯催化剂与银盐的摩尔比为1:2:0.02:1.2。

按上述方案,所述溶剂为丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、四氢呋喃、甲基叔丁基醚、甲苯或者砜类溶剂。

按上述方案,所述溶剂为丙酮。

按上述方案,反应温度为60℃。

本发明反应式描述如下:

当反应中的原料有机碘化合物为芳基碘化合物时,结构式中的(hetero)ar为苯基、取代苯基、稠环芳基、取代稠环芳基、各种芳杂环及其衍生基团等;当起始物有机碘化合物为烯基碘化合物时,结构式中的r1~r3为烷基、不饱和烃基、芳基、各种芳杂环及其衍生基团等;

2-芳基(烯基)-乙烯基磺酰氟是乙烯基磺酰氟的衍生物,同时具有两个亲核反应位点,在芳环区又可引入诸多的取代基,将在有机合成方法学、化学生物学等领域取得更广泛的应用。

相对于现有技术,本发明有有益效果如下:

本发明所提供的制备方法不需要无水无氧,在空气条件下即可进行,钯催化剂负载低(正常为2%),不需要外加膦配体,且反应产率高(大部分产率能达到85%以上),操作简单,仪器设备要求低;原料简单易得,绝大部分芳基碘化合物均有大规模商品供应,对绝大部分的官能团均能耐受(特别是羟基,醛基),反应选择性好(相同的反应条件下,芳基上的溴和氯取代基均不参与此反应),具备实验室大量制备和工业放大生产的技术潜力。

具体实施方式

以下实施例进一步阐释本发明的技术方案,但不作为对本发明保护范围的限制。

实施例1

100ml反应瓶中,加入碘苯(4.08g,20mmol)、乙烯基磺酰氟(4.40g,40mmol)、pd(oac)2(0.09g,0.4mmol,2mol%)、agtfa(4.92g,24mmol),丙酮(50ml),搅拌下加热升温反应12h,tlc检测基本无碘苯残留后,反应液使用旋干后用硅胶柱层析纯化(洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯=20:1(v/v)),即得2-苯基-乙烯基磺酰氟(3.54g,95%yield)。也可将反应液使用硅藻土过滤,滤液浓缩至干后加入乙醚结晶得到本品。mp99–100℃.1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.81(d,j=15.6hz,1h),7.58–7.44(m,5h,),6.87(dd,j=15.2,1.6hz,1h,).13cnmr(101mhz,cdcl3)δ149.0,132.8,131.0,129.5,129.2,118.0(d,j=30.3hz).19fnmr(376mhz,cdcl3)δ62.1.ei-quadrupolemscalculatedforc8h7fo2s[m]+186,found186.rf=0.55(etoac/hexanes=1/8)

实施例2:

100ml反应瓶中,加入2-芳基烯基碘(4.6g,20mmol)、乙烯基磺酰氟(17.60g,160mmol)、pd(oac)2(0.22g,1.0mmol,5mol%)、agtfa(4.92g,24mmol),丙酮(50ml),搅拌下加热升温反应6h,tlc检测基本无烯基碘残留后,反应液使用旋干后用硅胶柱层析纯化(洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯=20:1(v/v)),即得2-苯乙烯基-乙烯基磺酰氟(2.8g,66%yield)。mp74–76℃.1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.55(dd,j=14.5hz,j=11.2hz,1h),7.52-7.49(m,2h),7.41-7.40(m,3h),7.11(d,j=15.5hz,1h),6.86(dd,j=15.6hz,j=11.2hz,1h).6.44(dd,j=14.8hz,j=1.8hz,1h).19fnmr(376mhz,cdcl3)δ63.0(s,1f).13cnmr(126mhz,cdcl3)δ147.7(d,j=2.7hz),139.5,133.5,131.0,130.1,129.9,127.4,118.4(d,j=28.1hz).esi-mshrmscalculatedforc10h10fo2s[m+1]+213.0380,found213.0375.rf=0.5(pe/ea=10/1)

实施例3

100ml反应瓶中,加入间二碘苯(6.6g,20mmol)、乙烯基磺酰氟(8.80g,80mmol)、pd(oac)2(0.45g,2.0mmol,10mol%)、agtfa(9.84g,48mmol),丙酮(100ml),搅拌下加热升温反应12h,补加pd(oac)2(0.22g,1.0mmol,5mol%)、agtfa(2.26g,12mmol),继续反应6h后再补加(0.09g,0.4mmol,2mol%)反应6h后,反应液使用旋干后用硅胶柱层析纯化(洗脱剂为石油醚:乙酸乙酯=2:1(v/v)),即得1,3-双乙烯基磺酰氟(5.59g,95%yield)。也yield.mp234–235℃.1hnmr(400mhz,dmso-d6)δ8.44(s,1h),8.07-8.02(m,4h),7.97(dd,j=15.5hz,j=1.9hz,2h),7.67(t,j=7.8hz,1h).19fnmr(376mhz,dmso-d6)δ62.8(s,2f).13cnmr(126mhz,dmso-d6)δ148.7(d,j=2.7hz),134.1,132.6,130.6,130.2,120.3(d,j=26.4hz).esi-mshrmscalculatedforc10h9f2o4s2[m+1]+294.9905,found294.9901.rf=0.3(pe/ea=5/1).

采用本发明的方法合成2-芳基-乙烯基磺酰氟,其典型结构及反应产率如下所示,所公开的2-芳基-乙烯基磺酰氟分子结构式不作为对本发明保护范围的限制。

采用本发明的方法合成2-烯基-乙烯基磺酰氟,其典型结构及反应产率如下所示,所公开的2-烯基-乙烯基磺酰氟分子结构式不作为对本发明保护的限制。

本发明的公开的具有官能团多样性的2-芳基(烯基)-乙烯基磺酰氟化合物及其制备方法。该系列化合物具有官能团多样性强、数量多(多达88个),且提供一种具有原料易得、反应条件温和、反应选择性好、产率高、仪器设备要求低和操作简单的乙烯基磺酰氟化方法。

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