一种磺酰胺类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种磺酰胺类化合物的合成方法，包括下述步骤：在过渡金属催化剂和氧化剂存在的条件下，肟类化合物和苯基磺酰胺类化合物在有机溶剂中进行反应得到所述磺酰胺类化合物。本发明专利技术的磺酰胺类化合物的合成方法，其所有步骤均在一个反应器中进行，中间不需要分离步骤，属于一锅反应，提高了反应的收率，反应产物易于纯化。本发明专利技术的合成方法采用过渡金属催化剂催化活化C‑N键直接形成C‑N键，代替了传统的多步有机合成反应，缩短了反应时间，降低了能耗，提高了合成效率。

【技术实现步骤摘要】
一种磺酰胺类化合物的合成方法
本专利技术涉及有机合成
，具体涉及一种磺酰胺类化合物的合成方法。
技术介绍
磺酰胺类化合物是一类具有很好生物活性的化合物，该类化合物不仅是重要的有机合成中间体被广泛的应用于农药、医药及染料的合成中，同时，因其具有抗炎、抗病毒、杀虫等多种生物活性而备受研究者们的关注。比如在农药中，不少杀虫剂、杀螨剂、除草剂以及解毒剂等均含此类结构，因此磺酰胺类化合物具有很好的药物开发前景。目前磺酰胺类化合物的制备方法主要有：(一)以酰氯为原料，通过磺酰氯与胺在碱性条件下反应，得到N-取代磺酰胺类化合物。该方法比较简单，但由于磺酰氯其本身的一些特性，如遇水敏感、有毒等，因此不适合长期保存；另外，这类反应要求胺要可溶于水，否则很难参与反应，因此反应有一定的局限性。(二)以磺酸为原料，Oraphin等人在2006年报道了以磺酸为原料，利用Cl3CCN/PPh3体系作为氯化试剂，转化为相应的磺酰氯，然后直接加入溶于4-甲基吡啶的胺得到磺酰胺类化合物。该反应对简单的胺类化合物的适用性较好，但当胺为氨基酸时的反应收率一般低于50％，而且反应中用到的氯化试剂三氯乙腈和三苯基膦的毒性都比较大。(三)以磺酸盐为原料，Tadashi等人在1998年报道了磺酸钠盐与三苯基二溴或二氯化物反应发生磺酰卤化，再在三乙胺存在下与胺反应得到N-取代磺酰胺类化合物。但在磺酰氯化反应中，使用三苯基二氯化物反应比较慢，反应过程中三苯基二溴或二氯化物都得新鲜制备，毒性较大。(四)以磺酰胺为原料，ZhijianLiu等人在2004年报道了以磺酰胺为原料与三氟甲磺酸芳基酯类化合物反应得到N-芳基磺酰胺类化合物。但该反应中以氟化铯为碱，对环境会有比较大的影响，同时当原料为一级磺胺时使用过量三氟甲磺酸芳基酯就可以得到二取代的芳基磺酰胺类化合物，但很难控制反应只得到单取代芳基磺酰胺类化合物，而且原料三氟甲磺酸芳基酯类化合物不易得到。(五)以硫醇为原料，Stephen等人在2005年报道了在-25℃下，用次氯酸钠与硫醇反应得到酰氯，再快速与胺反应得到产物。该反应以次氯酸钠作为氧化剂可以很好的控制反应中氧化剂的用量，同时可以避免体系过酸导致酰氯水解，但是该反应对盐酸的用量和温度的要求非常严格，而且反应极易产生副产物，使得产物的纯化难度变大。(六)以磺酸酯为原料，StephenCaddick等人在2004年报道了以磺酸五氟苯酯为原料，在微波的辅助下与胺反应得到相应的N-取代磺酰胺类化合物，但该反应的原料磺酸五氟苯酯的制备比较复杂。综上，虽然现有技术中关于磺酰胺类化合物的合成方法报道较多，但仍存在反应条件苛刻、催化剂不易得到、反应收率低、适用性差等问题。因此，寻求更为经济环保的磺酰胺类化合物的新合成方法显得尤为必要。
技术实现思路
针对上述现有技术，本专利技术的目的是提供一种磺酰胺类化合物的合成方法，该合成方法的反应条件温和，采用过渡金属催化活化C-H键直接形成C-N键，代替传统的有机合成方法，缩短了反应时间，降低了能耗，提高了合成效率。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种磺酰胺类化合物的合成方法，包括下述步骤：在过渡金属催化剂和氧化剂存在的条件下，肟类化合物和苯基磺酰胺类化合物在有机溶剂中进行反应得到所述磺酰胺类化合物；所述磺酰胺类化合物、肟类化合物和苯基磺酰胺类化合物的结构分别如式(I)、(II)和(III)所示：其中，R1代表Me、OMe、F、Cl、Br、CF3或COOMe；R2代表Me、OMe或苯基；R3代表Me、H、NO2、F、Cl、CF3或苄基。上述合成方法中，所述过渡金属催化剂优选为铱催化剂[Cp*IrCl2]2。本专利技术所选用的铱催化剂能够催化活化C-H键直接形成C-N键，与其他的催化剂以及过渡金属催化剂(如钌、铜等金属盐或络合物)相比，具有更好的催化活性。上述合成方法中，所述氧化剂优选为醋酸银。本专利技术在试验过程对多种氧化剂进行了优化选择，结果发现，当氧化剂为醋酸银时，产物的产率最高，最高可以达到97％以上。上述合成方法中，所述有机溶剂优选为二氯甲烷。在有机化学中，大多数的反应是在溶剂中进行的，溶剂在化学合成反应中起到非常重要的作用，同一反应中使用不同的溶剂，反应效果相差甚大。本专利技术在试验过程中尝试了多种反应溶剂，如：1,2-二氯乙烷，1,4-二氧六环，DMF，THF等，结果发现，采用不同的有机溶剂进行反应，最终反应产物的收率差别很大，以二氯甲烷作为溶剂时效果最好，其产物的收率最高。上述合成方法中，反应的温度为40-90℃，反应的时间为12-24h；优选的，反应的温度为60℃，反应的时间为24h。反应的温度和时间是影响反应产物收率的关键因素，本专利技术对反应的温度和时间条件进行了考察优化，结果发现，以反应温度为40-90℃，反应时间为12-24h时，反应产物的收率较高，而且基本无副反应的发生，便于反应产物的纯化。上述合成方法中，过渡金属催化剂、氧化剂、肟类化合物和苯基磺酰胺类化合物加入的当量比为1：(90-110)：(30-50)：(70-90)；优选的，所述过渡金属催化剂、氧化剂、肟类化合物和苯基磺酰胺类化合物加入的当量比为1：100：40：80。上述合成方法中，式(II)所示的化合物优选为如下化合物中的任一种：苯乙酮-O-甲基肟、对溴苯乙酮-O-甲基肟、对氯苯乙酮-O-甲基肟、对三氟甲基苯乙酮-O-甲基肟、对氟苯乙酮-O-甲基肟、对甲酸甲酯苯乙酮-O-甲基肟、间三氟甲基苯乙酮-O-甲基肟、对甲氧基苯乙酮-O-甲基肟、间甲氧基苯乙酮-O-甲基肟、对甲基苯乙酮-O-甲基肟、邻甲基苯乙酮-O-甲基肟、间甲基苯乙酮-O-甲基肟或二甲苯酮-O-甲基肟。上述合成方法中，式(III)所示的化合物优选为如下化合物中的任一种：对甲苯磺酰胺、邻甲苯磺酰胺、对甲氧基苯磺酰胺、邻氟苯磺酰胺、间氟苯磺酰胺、对氟苯磺酰胺、α苄基苯磺酰胺、苯磺酰胺、对三氟甲基苯磺酰胺、对氯苯磺酰胺、邻氯苯磺酰胺或对硝基苯磺酰胺。上述合成方法中，还包括将得到的磺酰胺类化合物进行柱色谱分离的步骤。上述方法合成得到的磺酰胺类化合物，由于其具有磺酰胺结构，因此，在杀虫、除螨等领域具有重要的用途。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术的磺酰胺类化合物的合成方法，其所有步骤均在一个反应器中进行，中间不需要分离步骤，属于一锅反应，极大提高了反应的收率，产率最高可达97％以上，而且反应产物易于纯化。(2)本专利技术采用过渡金属催化剂催化活化C-N键直接形成C-N键，代替了传统的多步有机合成反应，缩短了反应时间，降低了能耗，提高了合成效率。(3)本专利技术的反应条件温和(在60℃左右进行反应)、反应时间短，合成反应所需的原料易得，毒性小，合成反应绿色安全。附图说明图1：实施例1制备产物的氢谱图；图2：实施例1制备产物的碳谱图。图3：实施例2制备产物的氢谱图；图4：实施例2制备产物的碳谱图。图5：实施例3制备产物的氢谱图；图6：实施例3制备产物的碳谱图。图7：实施例6制备产物的氢谱图；图8：实施例6制备产物的碳谱图。图9：实施例7制备产物的氢谱图；图10：实施例7制备产物的碳谱图。图11：实施例9制备产物的氢谱图；图12：实施例9制备产物的碳谱图。图13：实施例10制备产物的氢谱图；图14：实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磺酰胺类化合物的合成方法，其特征在于，包括下述步骤：在过渡金属催化剂和氧化剂存在的条件下，肟类化合物和苯基磺酰胺类化合物在有机溶剂中进行反应得到所述磺酰胺类化合物；所述磺酰胺类化合物、肟类化合物和苯基磺酰胺类化合物的结构分别如式(I)、(II)和(III)所示：

【技术特征摘要】
1.一种磺酰胺类化合物的合成方法，其特征在于，包括下述步骤：在过渡金属催化剂和氧化剂存在的条件下，肟类化合物和苯基磺酰胺类化合物在有机溶剂中进行反应得到所述磺酰胺类化合物；所述磺酰胺类化合物、肟类化合物和苯基磺酰胺类化合物的结构分别如式(I)、(II)和(III)所示：R1代表Me、OMe、F、Cl、Br、CF3或COOMe；R2代表Me、OMe或苯基；R3代表Me、H、NO2、F、Cl、CF3或苄基。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述过渡金属催化剂为铱催化剂。3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述氧化剂为醋酸银。4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷。5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，反应的温度为55-65℃，反应的时间为20-28h。6.根据权利要求5所述的合成方法，其特征在于，反应的温度为60℃，反应的时间为24h。7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，过渡金属催化剂、氧化剂、肟类化合物和苯基磺酰胺类化合物加入的重量比为1：(90-110)：(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵怀庆，张蔚，许湘雯，吴畏，
申请(专利权)人：济南大学，
类型：发明
国别省市：山东,37