System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种N-苄基二芳基亚砜亚胺化合物的合成方法技术_技高网

一种N-苄基二芳基亚砜亚胺化合物的合成方法技术

技术编号:39933320 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-08 21:59
本发明专利技术公开了一种N‑苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的合成方法,属于有机化学技术领域。以N‑H二芳基亚砜亚胺1和含苄位碳(sp3)‑氢键烷基芳烃2为原料,在电化学阳极氧化和5,6‑二甲基苯并咪唑催化下N‑H/C‑H交叉偶联,实现了N‑苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的快速合成。本发明专利技术采用电化学对N‑H/C‑H直接偶联,具有很高原子/步骤经济性,同时该反应无需过渡金属催化剂和氧化剂,绿色环保,反应条件温和,为合成N‑苄基二芳基亚砜亚胺系列产品提供了新途径。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种n-苄基二芳基亚砜亚胺的合成方法,属于有机化学中。


技术介绍

1、亚砜亚胺衍生物,被广泛应用于医药领域,例如支气管扩张药舒洛昔芬suloxifen和roniciclib,后者是一种有效的泛cdk抑制剂和新型口服细胞毒剂,已被研究用于治疗小细胞肺癌。除医药领域外,在有机合成领域,很多亚砜亚胺被用作手性配体,在不对称合成中有重要应用。

2、2018年,文献报道了使用含亚砜亚胺结构的高碘化物在光催化下与苄位碳sp3-氢键偶联,得到n-苄基亚砜亚胺,然而该反应原子经济性极差,且使用贵金属ru做光催化剂。使用n-h亚砜亚胺做底物,与含苄位碳sp3-氢键底物进行n-h/c-h交叉脱氢偶联反应,来合成合成n-苄基亚砜亚胺具有很高的原子及步骤经济性。传统的该类n-h/c-h交叉脱氢偶联反应是使用过渡金属febr3做催化剂,且加入大量过氧化物dtbp作氧化剂。2022年,有文献报道了光催化的该类n-h/c-h交叉脱氢偶联反应,然而该反应仍然使用贵金属ru做光催化剂,以及需要添加当量的溴化试剂nbs将n-h亚砜亚胺转变为n-br亚砜亚胺,并非直接的n-h/c-h交叉脱氢偶联反应。

3、电化学有机合成具有传统方法无法比拟的优势,可利用电极直接进行氧化还原,无需氧化剂及还原剂的使用,是一种绿色的合成方法,近年来成为有机合成领域新的热点。然而应用电化学进行n-h亚砜亚胺的直接n-h官能化反应例子非常少。2021年,文献报道了电化学参与的镍催化的n-h亚砜亚胺与芳基卤化物的n-h芳基化反应,然而该反应仍为过渡金属催化的交叉偶联反应。2022年,文献报道了电化学参与的n-h亚砜亚胺与芳基烯烃及醇的三组分反应。以上两种反应得到的是n-苯基亚砜亚胺及n-苯乙基亚砜亚胺,均不能得到n-苄基亚砜亚胺。对于电化学下n-h亚砜亚胺与含苄位碳sp3-氢键底物n-h/c-h交叉脱氢偶联反应,仅有2021年文献报道了n-h亚砜亚胺与二芳基甲烷的n-h/c-h交叉脱氢偶联反应。然而该反应底物受限严重,仅适用于含有两个芳基的二芳基甲烷类化合物,对于含有1个芳基的普通化合物不适用。

4、采用绿色电化学合成方法,n-h亚砜亚胺与底物范围更加广泛的含有1个芳基的普通化合物的苄位c(sp3)-h键进行n-h/c-h交叉脱氢偶联反应,具有很高的原子经济性及步骤经济性,是一种快速高效制备n-苄基二芳基亚砜亚胺的方法。然而目前尚未有相关文献报道,因此探索在无过渡金属催化剂、无氧化剂以及温和条件下构建n-苄基二芳基亚砜亚胺以及类似物的方法仍然是非常必要的。


技术实现思路

1、为了克服以往n-h亚砜亚胺与苄位碳(sp3)-氢键进行n-h/c-h偶联反应的缺陷,本专利技术中阳极及阴极均为碳电极,在阳极及催化剂5,6-二甲基苯并咪唑参与下,使苄位碳(sp3)-氢键氧化为碳自由基,进而被阳极继续氧化为碳正离子。添加剂六氟异丙醇在阴极还原为氢气及六氟异丙醇负离子作为碱,夺取n-h亚砜亚胺n上h生成苄位n负离子,进而与碳正离子反应,得到n-苄基二芳基亚砜亚胺。本专利技术反应无需过渡金属催化剂及氧化剂,底物适用范围广,对于具有更加普遍适用性的含有1个芳基的普通化合物反应效果好,反应条件温和,在室温下进行,为合成n-苄基二芳基亚砜亚胺系列产品提供了新途径。

2、本专利技术所述一种n-苄基二芳基亚砜亚胺的合成方法,包括如下操作:以n-h二芳基亚砜亚胺1和烷基芳烃2为原料,在催化剂和碱存在下,四丁基四氟硼酸铵作电解质,有机溶剂中恒电流反应得到n-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物3;反应方程式如下:

3、

4、其中:ar1和ar2各自独立选自苯基、c1-c4烷基苯基、c1-c4烷氧基苯基、卤代苯基、氰基苯基或噻吩基;r1选自甲氧基或乙氧基;r2为c1-c4烷基、乙酰氧基烷基或c1-c4烷氧羰基。

5、进一步地,在上述技术方案中,恒电流反应时,电极材料选自pt(+)/pt(-)、c(+)/c(-)、c(+)/pt(-)、pt(+)/c(-)、gf(+)/c(-)、ni(+)/c(-),优选c(+)/c(-)。

6、进一步地,在上述技术方案中,催化剂选自苯醌(bq)、2,3-二氯-5,6-二氰基苯醌(ddq)、碘化钾(ki)、四水合溴化锰(mn br2·4h2o)、n-碘代丁二酰亚胺(nis)、10-苯基-10h-吩噻嗪(10-phenyl-10h-pheno thiazine)、5,6-二甲基苯并咪唑(5,6-dimethylbenzimidazole)、n-羟基邻苯二甲酰亚胺(nhpi),优选5,6-二甲基苯并咪唑。

7、进一步地,在上述技术方案中,所述碱选自t-buona或k2co3,优选k2co3。

8、进一步地,在上述技术方案中,所述有机溶剂溶剂选自dce、ch3cn或dce/hfip。

9、进一步地,在上述技术方案中,所述n-h二芳基亚砜亚胺1与烷基芳烃2摩尔比为1:2-3,优选1:3。

10、进一步地,在上述技术方案中,所述反应温度选自20-70℃,优选室温。

11、根据上述结果以及以往文献报道,以二苯基亚砜亚胺1a、4-乙基苯甲醚2a反应生成产物3a为例,推测反应可能机理如下式所示:

12、

13、在阳极上,催化剂5,6-二甲基苯并咪唑被碱六氟异丙醇负离子脱去n上的h,然后被阳极氧化为自由基化合物a。a将原料2a氧化为苄基自由基中间体b后,重新变回5,6-二甲基苯并咪唑继续参与反应循环。苄基自由基中间体b可直接被阳极氧化为苄基碳正离子中间体c。在阴极,六氟异丙醇可被还原为氢气及六氟异丙醇负离子。六氟异丙醇作为碱脱去反应物亚砜亚胺1a的n上h,使1a苄位n负离子中间体d,进而与苄基碳正离子中间体c结合,得到目标产物3a。

14、专利技术有益效果:

15、1、以n-h二芳基亚砜亚胺、含碳氢键的烷基芳烃为原料,在无过渡金属氧化剂、无氧化剂电化学条件下,实现了n-h/c-h交叉脱氢偶联反应,该类反应无需制备预先官能化的底物,具有很高原子和步骤经济性,副产物仅为氢气,反应条件温和,室温下即可进行,且反应时间只需2小时,实现了n-苄基二芳基亚砜亚胺的高效绿色合成。

16、2、克服了传统n-苄基亚砜亚胺合成方法的诸多缺陷,如过渡金属及大量氧化剂的使用。以往电化学n-苄基亚砜亚胺合成底物受限严重,仅适用于含有两个芳基的二芳基甲烷类化合物,对于含有1个芳基的普通化合物不适用。而本专利技术对于具有更加普遍适用性含有1个芳基普通化合物反应效果好,为合成n-苄基二芳基亚砜亚胺系列产品提供了一种全新的合成策略。

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【技术保护点】

1.一种N-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的合成方法,其特征在于,包括如下操作:以N-H二芳基亚砜亚胺1和烷基芳烃2为原料,在催化剂和碱存在下,四丁基四氟硼酸铵作电解质,有机溶剂中恒电流反应得到N-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物3;反应方程式表示如下:

2.根据权利要求1所述N-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的合成方法,其特征在于:恒电流反应时,采用电极材料选自Pt(+)/Pt(-)、C(+)/C(-)、C(+)/Pt(-)、Pt(+)/C(-)、GF(+)/C(-)、Ni(+)/C(-)。

3.根据权利要求1所述N-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的合成方法,其特征在于:所述催化剂为5,6-二甲基苯并咪唑。

4.根据权利要求1所述N-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的合成方法,其特征在于:所述碱选自t-BuONa或K2CO3。

5.根据权利要求1所述N-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的合成方法,其特征在于:所述有机溶剂溶剂选自DCE、CH3CN或DCE/HFIP。

6.根据权利要求1所述N-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的合成方法,其特征在于:N-H二芳基亚砜亚胺1与烷基芳烃2摩尔比为1:2-3。

7.根据权利要求1所述N-苄基二芳基亚砜亚胺化合物的合成方法,其特征在于:反应温度选自20-70℃。

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【技术特征摘要】

1.一种n-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的合成方法,其特征在于,包括如下操作:以n-h二芳基亚砜亚胺1和烷基芳烃2为原料,在催化剂和碱存在下,四丁基四氟硼酸铵作电解质,有机溶剂中恒电流反应得到n-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物3;反应方程式表示如下:

2.根据权利要求1所述n-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的合成方法,其特征在于:恒电流反应时,采用电极材料选自pt(+)/pt(-)、c(+)/c(-)、c(+)/pt(-)、pt(+)/c(-)、gf(+)/c(-)、ni(+)/c(-)。

3.根据权利要求1所述n-苄基二芳基亚砜亚胺类化合物的合成方法,其特...

【专利技术属性】
技术研发人员:高慧王培龙李洪基
申请(专利权)人:淮北师范大学
类型:发明
国别省市:

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