一种β-羰基砜衍生物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种β‑羰基砜衍生物及其制备方法和应用，该制备方法包括以下步骤：以烯烃叠氮与磺酰肼为起始原料，使用CuSO

A \u03b2 - carbonylsulfone derivative and its preparation and Application

【技术实现步骤摘要】
一种β-羰基砜衍生物及其制备方法和应用
本专利技术属于有机合成领域，具体涉及一种β-羰基砜衍生物及其制备方法和应用。
技术介绍
砜是一类很重要的含硫有机化合物，由于具有抗菌、凝血等活性及药用价值，被广泛的应用在有机合成及医药中间体的合成中。比如青霉烷砜类药物(舒巴坦)是一种不可逆酶抑制剂，作用于β-内酰胺酶，能竞争性地抑制此酶的活性，从而产生抗菌杀菌的生物活性，尤其是对麻风杆菌特别有效。β-羰基砜结构中的很多官能团如羰基、活泼亚甲基、砜基等，能与很多化合物发生反应，在有机合成中参与多种化学反应，起着非常重要的作用，尤其在合成天然生物活性分子和药物活性分子过程中，是非常重要的中间体，可用来合成烯砜、β-氯烯砜,噻吩及其衍生物，含氮杂环化合物、四取代二氢呋喃衍生物、光化学活性的β-羟基砜、δ-羰基砜以及芳香羰基化合物。因此，β-羰基砜是一种重要的中间体，在药物合成、生物制药、材料科学领域都有着广泛的应用，但是目前报道的合成方法中，往往反应体系中会加入一些强酸、有毒的氧化剂或贵金属，或是原料难获得、反应条件苛刻、或是取代基受限，基于此，寻找高效、温和、绿色的反应条件，发展新颖的化学反应，一直是有机化学家们孜孜以求的目标。有鉴于此，本专利技术开发一种新的合成β-羰基砜衍生物的方法。2006年，SuryakiranN等以亚磺酸盐和α-卤代酮为反应原料，采用PEG-400高分子载体或者离子液体促使该反应的发生(SuryakiranN,ReddyTS,AshalathaK,etal.Facilepolyethyleneglycol(PEG-400)promotedsynthesisofβ-ketosulfones[J].TetrahedronLett,2006(47)：3853～3856)。但是该反应的原料亚磺酸盐不易获得，品种稀少，主要通过磺酰氯制备得到，且合成β-羰基砜类化合物的产率也不高。具体反应方程式如式1-1所示：2013年，LuQ等利用亚磺酸及其衍生物和不饱和化合物(主要是炔烃和烯烃)为反应原料合成β-羰基砜化合物(LuQ,ZhangJ,ZhaoG,etal.Dioxygen-TriggeredOxidativeRadicalReaction:DirectAerobicDifunctionalizationofTerminalAlkynestowardβ-KetoSulfones[J].J.Am.Chem.Soc.,2013(135)：11481～11484)。其中硝基乙烷既是溶剂又是催化剂，但是硝基乙烷具有刺激性味道，而且反应原料亚磺酸盐不易获得，品种稀少，另外，该反应时间过长，产率也不高，只有39％-57％。具体反应方程式如式1-2所示：2012年，Sreedhar等人首先利用末端炔与磺酰氯在催化剂的作用下生成了β-羰基砜(SreedharBandRawatV.Aregioselectivecatalyst-andadditive-freesynthesisofβ-ketosulfonesfromarylacetylenesandsodiumarenesulfinates[J].Synlett,2012(3)：413～417)，该方法直接采用磺酰氯作为磺化试剂，缩短了反应步骤，减少了反应时间，但磺酰氯具有刺激性味道，而且该反应的产率也不高。具体反应方程式如式1-3所示：2013年Wei课题组对上述反应进行改进，使用低毒、来源广泛、化学稳定性好的磺酰肼代替磺酰氯为原料，报道了磺酰肼与烯烃在Cu(OAc)2催化下，以自由基反应机理合成了β-羰基砜(WeiW,LiuCL,YangDS,etal.Copper-catalyzeddirectoxysulfonylationofalkeneswithdioxygenandsulfonylhydrazidesleadingtoβ-ketosulfones[J].Chem.Commun,2013(49)：10239～10241)，但是反应的产率难以控制，有高有低，且反应时间过长。具体反应方程式如式1-4所示：2008年，FrancescaG等人发现β-羰基砜化合物可以由β-羰基硫化物氧化转变而来(FrancescaG,IlariaN,FrancaB,etal.Selectiveoxidationofsulfidestosulfoxidesandsulfonesusing30％aqueoushydrogenperoxideandsilica-vanadiacatalyst[J].J.Mol.Catal.A-Chem.2008(286)：124～127)，但是，此反应的原料β-羰基硫化物具有臭鸡蛋气味，有一定的毒性且不易合成得到。具体反应方程式如式1-5所示：QingquanLu等人报道了通过α-溴苯乙烯与苯磺酸反应得到β-羰基砜(LuQ.,ChenJ,LiuC,etal.O2-mediatedC(sp2)–Xbondoxygenation:autoxidativecarbon–heteroatombondformationusingactivatedalkenesasalinkage[J].RSCAdv.,2015,5(31)：24494～24498)，该反应没有使用催化剂，而且合成产率较高。但是该反应采用了吡啶，四氢呋喃等有机溶剂，有一定的毒性。具体反应方程式如式1-6所示：VinodK等人发现在水或乙腈溶液中，亚磺酸钠与芳醇醋酸酯可以在碘的催化下反应得到β-羰基砜(VinodK,Yadav,VishnuP,etal.Moleculariodinemediatedoxidativecouplingofenolacetateswithsodiumsulfinatesleadingtoβ-ketosulfones[J].TetrahedronLett.,2016,57(21)：2236～2238)，该反应具有多优点：不采用金属催化剂，合成方法为一锅法操作，操作简单方便，原料廉价易得。但是该反应反应时间过长，具体反应方程式如式1-7所示：2017年，YongpingYu课题组发现磺酰肼与烯烃叠氮反应可以得到β-羰基砜(ChenW-T,liuX-Y,ChenE,ChenB-H，ShaoJ-AandYuY-P.KI-mediatedradicalmulti-functionalizationofvinylazides:aone-potandefficientapproachtoβ-ketosulfonesandα-halo-β-ketosulfones[J],Org.Chem.Front.,2017,4,1162-1166DOI:10.1039/C6QO00756B)，该反应是在KI介导下，TBHP为自由基引发剂，以DMSO为溶剂，但是当R1为烷基时，仅得到痕量的目标产物。具体反应方程式如式1-8所示：Yan-ShiXiong等人近来发现芳香炔酸与磺酸钠反应可以得到β-羰基砜(XiongY-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种β-羰基砜衍生物，其特征在于，结构如式(Ⅰ)所示：/n

【技术特征摘要】
1.一种β-羰基砜衍生物，其特征在于，结构如式(Ⅰ)所示：



式(Ⅰ)中：
R1为取代或者未取代的芳基或C1～C4链烷基，其中所述芳基上的取代基选自C1～C4烷基、烷氧基、酯基、卤素、硝基、三氟甲基或者烷酰基，取代基的个数可以为一个或者多个；
R2为烷基、取代或者未取代的芳基，其中所述芳基上的取代基选自烷基、烷氧基、芳基、酯基、卤素、硝基或者三氟甲基，取代基的个数可以为一个或者多个。


2.根据权利要求1所述的β-羰基砜衍生物，其特征在于，R1为取代或者未取代的苯基，所述苯基上的取代基选自甲氧基、甲基、叔丁基、F、Cl或Br一个或者多个。


3.根据权利要求1或2所述的β-羰基砜衍生物，其特征在于，R2为取代或者未取代的苯基、萘基、噻吩基或喹啉基，所述的芳基上的取代基选自甲氧基、甲基、叔丁基、F、Cl、Br、-NO2、CF3或者苯基中的一个或者多个。


4.一种如权利要求1～3任一项所述的β-羰基砜衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：在铜...

【专利技术属性】
技术研发人员：王海，张耀红，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33