一种具有高立体选择性的β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有高立体选择性的β‑磺酰化的α,β‑不饱和羰基化合物的制备方法，缺电子的炔烃与磺酰源进行氢化磺酰化反应制备得到β‑磺酰化的α,β‑不饱和羰基化合物，同时在制备过程中通过调节磺酰源的种类、溶剂的种类以及反应的pH值，实现对β‑磺酰化的α,β‑不饱和羰基化合物的立体选择性合成，分别得到E式和Z式的异构体。本发明专利技术的制备方法具有反应底物范围广、操作简单、反应高效、反应条件温和等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有高立体选择性的β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的制备方法
本专利技术属于药物合成领域，具体涉及一种具有高立体选择性的β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的制备方法。
技术介绍
由于碳硫键广泛存在于许多天然产物和药物中，因此通过绿色可持续的方法构建含硫有机化合物受到了极大的关注。乙烯基砜作为高价值的有机硫化合物，因其突出的生物活性而备受关注。一方面，它们不仅具有广泛的药理特性，如抗细菌，抗真菌和抗肿瘤活性，而且还具有重要的生物活性，可作为特定酶的抑制剂。另一方面，乙烯基砜可作为多功能性的有机合成前体。例如，它们是高效的迈克尔加成受体，以及环加成反应中良好的亲二烯体。因此，十分需要发展简单而高效的乙烯基砜的合成方法，特别是高度官能化的乙烯基砜—β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的合成方法。根据文献报告，β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物，可以用苯亚磺酸钠对2-氯乙烯基酮的亲核取代反应来合成。此外，消除饱和酮砜溴代衍生物的溴化氢亦可作为一种合成途径。氧化相应的硫化物或亚砜也是它们的一种制备方法。然而，这些方法需要冗长的步骤，并且要么受限于窄的底物范围，要么受限于差的立体选择性。因此，仍然需要发展直接的具有立体选择性的方法来制备β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物。用钯催化已经实现了对E式-β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的选择性合成，下列方法已被报道：钯催化的炔烃与苯亚磺酸钠的偶联反应得到E式砜(图1中a)；醋酸钯催化炔烃与1,2-双(苯磺酰基)乙烷的共轭加成得到E式砜(图1中b)。对于无金属催化体系，不饱和的γ酮砜与对甲基苯亚磺酸反应能得到Z式砜(图1中c)，但这种转化仅能得到混合的加成产物并且需要在50℃下进行。此外，通过β-羟基-β-苯基-α-重氮酮与乙醛氯对甲苯磺酰腙反应可选择性获得Z式-β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物(图1中d)。立体选择性通常是评判乙烯基砜合成方法成功与否的关键因素，因为烯烃的Z/E构型通常会导致不同的生物活性，光学性质和光学应用。所以非常需要发展一种简单而实用的方法用于E式和Z式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的合成。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供一种具有高立体选择性β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的制备方法，通过该方法，能容易地制备具有高立体选择性的E式和Z式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案：1、一种具有高立体选择性的β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的制备方法，其特征在于，所述方法通过改变氢化磺酰化反应中磺酰源的种类，催化体系中酸性缓冲溶液的种类以及反应的pH值，实现对β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的立体选择性合成，分别得到E式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物或者Z式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物。优选的，所述E式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的反应通式如下：其中R1为芳基、烷基、烷氧基、烯基中的任意一种；R2为芳基、烷基中的任意一种；R3为苯基、对氯苯基、甲基、乙基、中的任意一种。优选的，所述磺酰源I为亚磺酸钠，其化学式为R3SO2Na，R3为苯基、对氯苯基、甲基、乙基、中的任意一种；所述溶剂I为乙醇、二氯甲烷、甲苯、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、以及N,N-二甲基甲酰胺与水的混合溶液中的任意一种；所述缓冲溶液I为醋酸盐缓冲溶液，磷酸盐缓冲溶液或者BR缓冲溶液中的任意一种，所述缓冲溶液添加的目的是为了提供酸性催化体系。优选的，反应的具体操作步骤如下：首先按照1:2-4的物质量之比将缺电子的炔烃、磺酰源I加入溶剂I中，其中缺电子的炔烃与溶剂I的摩尔体积比为3:10-40，mol:L；其次加入缓冲溶液I，缓冲溶液I与溶剂I的体积比为3:7，然后在室温下搅拌反应，监测反应过程直至反应结束；将反应后的混合液加水稀释，用有机溶剂萃取并合并有机相，用无水硫酸钠干燥有机相再减压除去溶剂得到反应粗产物；最后用硅胶柱层析分离纯化粗产物，得到所需的E式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物。优选的，其特征在于，所述有机相为乙酸乙酯；所述硅胶柱层析分离中采用石油醚/乙酸乙酯混合溶剂为洗脱剂，石油醚与乙酸乙酯的体积比为3-10:1。优选的，所述Z式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的反应通式如下：其中其中R1为芳基、烷基、烷氧基中的任意一种；R2为芳基、烷基中的任意一种；R3为苯基、对氯苯基、甲基中的任意一种。优选的，所述磺酰源II为亚磺酸，其化学式为R3SO2H，R3为苯基、对氯苯基、甲基中的任意一种；所述溶剂II为乙醇、N,N-二甲基甲酰胺中的任意一种；所述缓冲溶液II为BR缓冲溶液或者醋酸盐缓冲溶液中的任意一种；所述缓冲溶液添加的目的是为了提供酸性催化体系。优选的，反应的具体操作步骤如下：首先按照1:2-4的物质量之比将缺电子的炔烃、磺酰源II加入溶剂II中，其中缺电子的炔烃与溶剂II的摩尔体积比为3:10-40，mol:L；其次加入缓冲溶液II，缓冲溶液II与溶剂II的体积比为3:10，然后在室温下搅拌，监测反应过程直至反应结束；然后用饱和碳酸钠水溶液中和反应混合液，用有机溶剂萃取合并有机相，用无水硫酸钠干燥有机相再减压除去溶剂得到反应粗产物；最后用硅胶柱层析分离纯化粗产物，得到所需的Z式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物。优选的，所述有机相为乙酸乙酯。优选的，所述硅胶柱层析分离中采用石油醚/乙酸乙酯混合溶剂为洗脱剂，石油醚与乙酸乙酯的体积比为3-10:1。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供一种具有高立体选择性β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的制备方法。该制备方法通过发生氢化磺酰化反应，能容易地制备具有高立体选择性的E式和Z式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物。该氢化磺酰化反应通过羟基丙二烯中间体得到热力学稳定的E式异构体或通过协同的分子间AdE3机理得到Z式异构体。顺式或反式加成的立体选择性可以通过改变磺酰源和酸性缓冲溶液来控制。本专利技术的制备方法具有底物范围广、操作简单、反应高效、反应条件温和等优点。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图：图1为已有的β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的合成方法，其中(a)为钯催化的炔烃与苯亚磺酸钠的偶联反应得到E式砜，(b)为醋酸钯催化炔烃与1,2-双(苯磺酰基)乙烷的共轭加成得到E式砜，(c)为不饱和的γ酮砜与对甲基苯亚磺酸反应能得到Z式砜，(d)为β-羟基-β-苯基-α-重氮酮与乙醛氯对甲苯磺酰腙反应可选择性获得Z式-β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物；图2为对比实施例的反应通式；图3为一种具有高立体选择性β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的制备方法的反应机理，其中a为生成E式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的机理，b为生成Z式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的机理。具体实施方式下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。实施例1合成E式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物EI：首先按照1:2的物质量之比将0.15mmol缺电子的炔烃(1,3-二苯基-2-炔-1-酮)(R1为苯基，R2为苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有高立体选择性的β‑磺酰化的α,β‑不饱和羰基化合物的制备方法，其特征在于，所述方法通过改变氢化磺酰化反应中磺酰源的种类，催化体系中酸性缓冲溶液的种类以及反应的pH值，实现对β‑磺酰化的α,β‑不饱和羰基化合物的立体选择性合成，分别得到E式β‑磺酰化的α,β‑不饱和羰基化合物或者Z式β‑磺酰化的α,β‑不饱和羰基化合物。

【技术特征摘要】
1.一种具有高立体选择性的β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的制备方法，其特征在于，所述方法通过改变氢化磺酰化反应中磺酰源的种类，催化体系中酸性缓冲溶液的种类以及反应的pH值，实现对β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的立体选择性合成，分别得到E式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物或者Z式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述E式β-磺酰化的α,β-不饱和羰基化合物的反应通式如下：其中R1为芳基、烷基、烷氧基、烯基中的任意一种；R2为芳基、烷基中的任意一种；R3为苯基、对氯苯基、甲基、乙基中的任意一种。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述磺酰源I为亚磺酸钠，其化学式为R3SO2Na，R3为苯基、对氯苯基、甲基、乙基、中的任意一种；所述溶剂I为乙醇、二氯甲烷、甲苯、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、以及N,N-二甲基甲酰胺与水的混合溶液中的任意一种；所述缓冲溶液I为醋酸盐缓冲溶液，磷酸盐缓冲溶液或者BR缓冲溶液中的任意一种，所述缓冲溶液添加的目的是为了提供酸性催化体系。4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，反应的具体操作步骤如下：首先按照1:2-4的物质量之比将缺电子的炔烃、磺酰源I加入溶剂I中，其中缺电子的炔烃与溶剂I的摩尔体积比为3:10-40，mol:L；其次加入缓冲溶液I，缓冲溶液I与溶剂I的体积比为3:7，然后在室温下搅拌反应，监测反应过程直至反应结束；将反应后的混合液加水稀释，用有机溶剂萃取并合并有机相，用无水硫酸钠干燥有机相再减压除去溶剂得到反应粗产物；最后用硅胶柱层析分离纯化粗产物，得到所需的E式β-磺酰化的α,β-不饱...

【专利技术属性】
技术研发人员：官智，张伟，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50