一种4-磺酰基吡咯酮类化合物及其合成方法技术

本发明专利技术属有机化学技术领域，具体为4‑磺酰基吡咯酮类化合物的制备方法。该类化合物的结构经

A 4-sulfonylpyrrolidone and its synthesis

【技术实现步骤摘要】
一种4-磺酰基吡咯酮类化合物及其合成方法
本专利技术属有机化学
，具体涉及一种4-磺酰基吡咯酮类化合物及其合成方法。
技术介绍
1，5-二氢-2H-吡咯-2-酮(γ-内酰胺)是一类重要的化合物，在天然产物和生物化合物中广泛存在，尤其是临床治疗药物，例如(R)-Rolipram是一种抗抑郁药[(a)J.Zhu，E.Mix，B.Winblad，CNSDrugRev.2001，7，387；(b)A.L.L.Garcia，M.J.S.Carpes，A.C.B.M.deOca，M.A.G.dosSantos，C.C.Santana，C.R.D.Correia，J.Org.Chem.2005，70，1050]；Brivaracetam是一种抗癫痫药物(M.A.Rogawski，EpilepsyRes.2006，69，273)。此外，γ-内酰胺的开环产品γ-氨基酸是有机合成中的关键中间体，用来合成各种天然产品和药物分子[(a)M.C.Cativiela，I.Romero-Estudillo，Tetrahedron：Asymmetry2016，27，999；(b)M.C.Cativiela，Tetrahedron：Asymmetry2007，18，3；(c)A.Trabocchi，F.Guama，A.Guarna，Curr.Org.Chem.2005，9，1127.]。最近，通过直接插入二氧化硫来构建含有磺酰片段化合物的策略引起了化学家们的关注。磺酰类化合物广泛存在于天然产物和药物分子骨架中，并且这类化合物具有良好的生物活性。近几年来，一系列含有磺酰基片段的市售药物中也被研发出来，例如比卡鲁胺是治疗前列腺癌的非甾体类的抗雄激素药物[(a)Tucker，H.；Crook，J.W.；Chesterson，G.J.J.Med.Chem.1988，31，954.USP463605；(b)Huo，C.；Wang，Y.；Yuan，Y.；Chen，F.；Tang，J.Chem.Commun.2016，52，7233，Xi，H.；Deng，B.；Zong，Z.；Lu，S.；Li，Z.Org.Lett.2015，17，1180，Wang，Y.；Jiang，W.；Huo，C.J.Org.Chem.2017，82，10628]。二氧化硫插入反应是一种简单、高效、清洁的有机合成策略[(a)P.Bisseret，N.Blanchard，Org.Biomol.Chem.2013，11，5393；(b)A.S.Deeming，E.J.Emmett，C.S.Richards-Taylor，M.C.Willis，Synthesis2014，2701；(c)G.Liu，C.Fan，J.Wu，Org.Biomol.Chem.2015，13，1592；d]E.J.Emmett，M.C.Willis，AsianJ.Org.Chem.2015，4，602；(e)G.Qiu，K.Zhou，L.Gao，J.Wu，Org.Chem.Front.2018，5，691；(f)K.Hofman，N.-W.Liu，G.Manolikakes，Chem.Eur.J.2018，24，11852；(g)J.Zhu，W.-C.Yang，X.-D.Wang，L.Wu，Adv.Synth.Catal.2018，360，386.]。在这类反应体系中，通过自由基引发的二氧化硫插入反应合成一些具有生物活性的化合物在近几年发展尤为迅速。但传统磺酰类化合物合成中需要使用强酸性原料，难以用于大规模的工业制备。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种简便、高效的4-磺酰基吡咯酮类化合物的合成方法。在本专利技术中，利用芳基重氮盐得到的芳基自由基进攻二氧化硫可以得到芳基磺酰基自由基，通过后续的自由基加成、环化反应、单电子转移来实现一系列4-磺酰基吡咯酮类化合物的合成。本专利技术提供的吡咯酮砜类化合物的合成方法，是利用2，3-二烯酰胺或2，3-二烯酰胺衍生物、二氧化硫固体替代品和芳基重氮盐，无需催化剂在30℃油浴锅内进行的催化自由基反应，高效构建4-磺酰基吡咯酮类化合物。具体而言，本专利技术方法是在有机溶剂中，在30℃油浴锅内，无需催化剂，芳基重氮盐与二氧化硫产生芳基磺酰基自由基，芳基磺酰基自由基对2，3-二烯酰胺或2，3-二烯酰胺衍生物2-位进攻，随后发生环化得到目标产物。其反应式为：式中，Ar1、Ar2为吸电子或供电子的芳香环取代基，吸电子基团有氟取代基团，供电子基团为烷基、甲氧基基团；R为芳香环取代基或烷基。本专利技术方法的具体步骤如下：(1)依次向反应管中加入0.2mmol的2，3-二烯酰胺或2，3-二烯酰胺衍生物、0.2mmol二氧化硫固体替代品、0.3mmol的芳基重氮盐，用塞子塞好反应管后置于高纯氮气或者氩气中置换气，使得体系处于无氧条件后加入2mL的有机溶剂，置于30℃油浴锅内搅拌至完全反应为止；(2)继TLC监测完全反应后，将反应液直接减压浓缩，并进行柱层析分离，采用石油醚和乙酸乙酯(体积比4∶1-2∶1)的混合液作为流动相，即可得到相应4-磺酰基吡咯酮类化合物。本专利技术方法的反应收率达46-77％。本专利技术中二氧化硫固体替代品为DABCO·(SO2)2，，2，3-二烯酰胺衍生物为N，4-二苯基戊-2，3-二烯酰胺、N-(4-(叔丁基)苯基)-4-苯基-戊-2，3-二烯酰胺、N-丁基-4-苯基-戊-2，3-二烯酰胺、N-苯基-4-(对甲苯基)戊-2，3-二烯酰胺或4-(4-氟苯基)-N-苯基戊-2，3-二烯酰胺。本专利技术方法合成的该类化合物的结构经1HNMR、13CNMR等方法表征并得以确认。本专利技术中，反应体系所使用的有机溶剂为1，2-二氯乙烷(DCE)。本专利技术中，以2，3-二烯酰胺为1.0当量计，二氧化硫固体替代品的用量为1.0当量，芳基重氮盐的用量为1.5当量。本专利技术中，反应体系的反应温度为30℃；反应时间为12小时。本专利技术反应在非常温和简单的条件下，无需催化剂，芳基重氮盐与二氧化硫产生芳基磺酰基自由基，芳基磺酰基自由基对联烯酰胺2-位进攻环化，随后发生单电子转移得到目标产物。该方法构建了一系列4-磺酰基吡咯酮类化合物；该反应所需的二氧化硫固体替代品均为丰富易得的化工原料，该反应避免了传统磺酰类化合物合成中强酸性原料的使用，可以用于大规模的工业制备，在科研和工业领域具有很好的指导意义和应用前景。具体实施方式下面通过具体实施例进一步描述本专利技术。实施例1依次向反应管中加入0.2mmol的N，4-二苯基戊-2，3-二烯酰胺、0.2mmolDABCO·(SO2)2、0.3mmol的对甲苯基重氮盐，用塞子塞好反应管后置于高纯氮气或者氩气中置换气，使得体系处于无氧条件后加入2mL的1，2-二氯乙烷，在置于30℃油浴锅内搅拌至完全反应为止。反应液直接减压浓缩，并进行柱层析分离，采用石油醚和乙酸乙酯的混合液作为流动相，即可得到相应5-甲基-1，5-二苯基-4-甲苯磺酰基-1，5-二氢-2H-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种4-磺酰基吡咯酮类化合物，其特征在于，吡咯酮的4号位有芳基磺酰基取代，分子结构为：/n

【技术特征摘要】
1.一种4-磺酰基吡咯酮类化合物，其特征在于，吡咯酮的4号位有芳基磺酰基取代，分子结构为：



式中，Ar1、Ar2为吸电子或供电子的芳香环取代基，吸电子基团有氟取代基团，供电子基团为烷基或甲氧基基团；R为芳香环取代基或烷基。


2.如权利要求1所述4-磺酰基吡咯酮类化合物的合成方法，其特征在于，在有机溶剂中，芳基重氮盐与二氧化硫产生芳基磺酰基自由基，芳基磺酰基自由基再对2，3-二烯酰胺或2，3-二烯酰胺衍生物2-位进攻环化，随后发生单电子转移，得到目标产物，具体步骤如下：



″SO2″＝DABCO·(SO)2
(1)在室温下，依次向反应管中加入2，3-二烯酰胺或者2，3-二烯酰胺衍生物、二氧化硫固体替代品和芳基重氮盐，用塞子塞好反应管后置于高纯氮气或者氩气中置换气，使得体系处于无氧条件后加入一定量有机溶剂，置于30℃油浴锅内搅拌至完全反应为止；
(2)继TLC监测完全反应后，将反应液直接减压浓缩，并进行柱层析分离，采用石油醚和乙酸乙酯的混合液作为流动相，即可得到相应芳基磺酰基取代的吡咯酮类化合物。


3.根据权利要求2所述4-...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴劼，叶盛青，周凯达，蒋华江，
申请(专利权)人：台州学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33