CN101863805A - (s)-n-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型有机小分子催化剂(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺及其合成方法。该化合物的结构式为：
Description
技术领域：
本发明涉及一种是叔丁基-2-亚磺酰胺衍生物及其合成方法，特别是-种(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺及其合成方法。
背景技术：
近三十年来，不对称催化研究获得了迅猛的发展。不对称催化合成是将前手性化合物对映体选择性地转化为手性产物的有效手段。不对称催化合成无论从环保，还是原子经济性能方面都具有很大的优越性。
手性有机小分子催化剂结构简单，对环境友好，也日益受到重视，成为现代合成化学的前沿领域之一。碳-碳键的形成反应，如Aldol反应、Baylis-Hillman反应等，在有机合成化学中占有十分重要的地位。
发明内容：
本发明的目的之一在于提供一种有机小分子催化剂(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺。
本发明的目的之二在于提供化合物的合成方法。
为达到上述目的，本发明方法采用的反应机理为：
根据上述反应机理，本发明采用如下技术方案：
一种(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺，其特征在于该化合物的结构为：
(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺该化合物的物性参数：
分子式：C19H19F6NOS
结构式：
中文命名：(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺
英文命名：
(S)-N-(bis(3-(trifluoromethyl)phenyl)methyl)-2-methylpropane-2-sulfinamide
分子量：423
外观：无色液体
核磁共振氢谱(500MHz，CDCl3)：7.708(s，1H，ArH)；7.547-7.599(m，3H，ArH)；7.551，7.537，7.523(t，J＝7Hz，2H，ArH)；7.442-7.481(m，2H，NH)；5.754，5.759(d，1H，J＝7HzAr-CH-N-)；3.876，3.881(d，1H，Ar-C-NH-)；1.254(s，9H，CH3-C)
核磁共振氟谱(470MHz，CDCl3，内标：C6F6)：δ＝-62.66(s)，-62.70(s)
核磁共振碳谱(125MHz，CDCl3)：142.85；131.64；131.41；131.40；131.16；131.12；130.90；130.85(J＝30.0Hz)；129.81；129.49；125.26；125.06(J＝285Hz)；124.55(J＝30.0Hz)；124.10(J＝285Hz)；61.50；56.32；22.65。
一种合成上述的(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
a.惰性气氛下，将间三氟甲基二苯甲酮和叔丁基亚磺酰胺按1∶1～1.5∶1的摩尔比溶于甲苯中，再缓慢滴加催化剂用量的四氯化钛，搅拌下回流反应至反应液逐渐变成黄色，底部有黄色固体产生；加入饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，反应液经抽滤、分液，取有机相旋干溶剂、分离纯化，得无色液体；
b.将步骤a所得无色液体甲醇溶解，再加入上述的间三氟甲基二苯甲酮质量的20％～50％的硼氢化钠，反应2～4小时后，反应结束，经分离纯化，得无色液体即为(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺
在新兴的小分子催化反应当中，叔丁基亚磺酰胺一般是被用作一种手性砌块，用于手性胺类的合成，后处理用酸将叔丁基亚磺酰基脱去后，一般能获得较好的产率与手性，ee值能达到90％以上，本发明利用叔丁基亚磺酰胺的氨基将其合成为小分子催化反应当中的催化剂，利用氨基与叔丁基的手性诱导催化Aldol缩合反应，取得了一定的结果。本发明方法原料易得，操作非常简单，两步总产率70％-80％，。而将合成出的催化剂应用于小分子催化反应当中后，产率达到70％-85％，也具有较高的研究的价值。
具体实施方式：
实施例1：N2保护状态下在50毫升的装有回流冷凝管的圆底烧瓶中加入叔丁基亚磺酰胺0.605克，2-(3-(三氟甲基)二苯甲酮1.59克，甲苯25毫升。上述混合物在常温中搅拌半小时后用针筒缓慢滴加四乙氧基钛0.228克；②升温至甲苯回流，反应物在回流下反应液逐渐变成黄色，底部有黄色固体产生。然后停止反应。反应完毕后加入饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，抽滤除去底部固体，分液漏斗分液，水层用乙酸乙酯洗涤三到四次，合并有机相，浓缩滤液。③将得到的浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为4∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得无色液体1.69克。
在50毫升的圆底烧瓶中加入上步反应产物无色液体1.69克，甲醇25毫升，在冰水浴中搅拌状态下缓慢分批加入硼氢化钠6.9克；反应产生大量气泡，反应2小时后加入饱和氯化铵调节PH值到中性。浓缩液体，浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为2∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得无色液体1.48克，产率为80％。
实施例2：N2保护状态下在200毫升的装有回流冷凝管的圆底烧瓶中加入叔丁基亚磺酰胺3.025克，2-(3-(三氟甲基)二苯甲酮7.95克，甲苯100毫升。上述混合物在常温中搅拌半小时后用针筒缓慢滴加四乙氧基钛1.140克；②升温至甲苯回流，反应物在回流下反应液逐渐变成黄色，底部有黄色固体产生。反应36小时后然后停止反应。反应完毕后加入饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，抽滤除去底部固体，分液漏斗分液，水层用乙酸乙酯洗涤三到四次，合并有机相，浓缩滤液。③将得到的浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为4∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得无色液体8.0克。
在250毫升的圆底烧瓶中加入上步反应产物无色液体8克，甲醇100毫升，在冰水浴中搅拌状态下缓慢分批加入硼氢化钠34.5克；反应产生大量气泡，反应2.5小时后加入饱和氯化铵调节PH值到中性。浓缩液体，浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为2∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得无色液体6.96克，产率为76％。
实施例3：N2保护状态下在1升的装有回流冷凝管的圆底烧瓶中加入叔丁基亚磺酰胺15.125克，2-(3-(三氟甲基)二苯甲酮39.75克，甲苯450毫升。上述混合物在常温中搅拌半小时后用针筒缓慢滴加四乙氧基钛5.700克；②升温至甲苯回流，反应物在回流下反应液逐渐变成黄色，底部有黄色固体产生。反应40小时后然后停止反应。反应完毕后加入饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，抽滤除去底部固体，分液漏斗分液，水层用乙酸乙酯洗涤三到四次，合并有机相，浓缩滤液。③将得到的浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为4∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得无色液体39.61克。
在1.升的圆底烧瓶中加入上步反应产物无色液体40克，甲醇400毫升，在冰水浴中搅拌状态下缓慢分批加入硼氢化钠172.5克；反应产生大量气泡，反应3小时后加入饱和氯化铵调节PH值到中性。浓缩液体，浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为2∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得无色液体33.08克，产率为74％。
实施例4N2保护状态下在2升的装有回流冷凝管的圆底烧瓶中加入叔丁基亚磺酰胺75.625克，2-(3-(三氟甲基)二苯甲酮198.75克，甲苯1升。上述混合物在常温中搅拌半小时后用针筒缓慢滴加四乙氧基钛28.50克；②升温至甲苯回流，反应物在回流下反应液逐渐变成黄色，底部有黄色固体产生。反应48小时后然后停止反应。反应完毕后加入饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，抽滤除去底部固体，分液漏斗分液，水层用乙酸乙酯洗涤三到四次，合并有机相，浓缩滤液。③将得到的浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为4∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得无色液体184.8克。
在2升的圆底烧瓶中加入上步反应产物无色液体200克，甲醇1升，在冰水浴中搅拌状态下缓慢分批加入硼氢化钠862.5克；反应产生大量气泡，反应4小时后加入饱和氯化铵调节PH值到中性。浓缩液体，浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为2∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得无色液体152.35克，产率为70％。
本发明的催化剂在下列反应中的催化作用，其反应机理为：
实施例5：在25毫升单口圆底烧瓶依次加入151毫克对硝基苯甲醛，0.5毫升环己酮，43.6毫克催化剂与10毫升甲苯，完全溶解后，常温反应24小时，旋干溶剂，用乙酸乙酯10毫升×3萃取，合并有机层，旋去溶剂，硅胶柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到产品淡黄色固体212毫克，产率85％。
实施例6：在150毫升单口圆底烧瓶依次加入755毫克对硝基苯甲醛，2毫升环己酮，216毫克催化剂与50毫升甲苯，完全溶解后，常温反应30小时，旋干溶剂，用乙酸乙酯50毫升×3萃取，合并有机层，旋去溶剂，硅胶柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到产品淡黄色固体1克，产率80％。
实施例7：在500毫升单口圆底烧瓶依次加入3.775克对硝基苯甲醛，10毫升环己酮，1.08克催化剂与250毫升甲苯，完全溶解后，常温反应36小时，旋干溶剂，用乙酸乙酯100毫升×3萃取，合并有机层，旋去溶剂，硅胶柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到产品淡黄色固体4.75克，产率76％。
实施例8：在2升单口圆底烧瓶依次加入18.87克对硝基苯甲醛，50毫升环己酮，5.40克催化剂与1升甲苯，完全溶解后，常温反应48小时，旋干溶剂，用乙酸乙酯250毫升×3萃取，合并有机层，旋去溶剂，硅胶柱层析分离(石油醚∶乙酸乙酯＝4∶1)，得到产品淡黄色固体21.87克，产率70％。
Claims (2)
1.一种(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺，其特征在于该化合物的结构为：
2.一种合成根据权利要求1所述的(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：
a.惰性气氛下，将间三氟甲基二苯甲酮和叔丁基亚磺酰胺按1∶1～1.5∶1的摩尔比溶于甲苯中，再缓慢滴加催化剂用量的四氯化钛，搅拌下回流反应至反应液逐渐变成黄色，底部有黄色固体产生；加入饱和碳酸氢钠溶液淬灭反应，反应液经抽滤、分液，取有机相旋干溶剂、分离纯化，得无色液体；
b.将步骤a所得无色液体甲醇溶解，再加入上述的间三氟甲基二苯甲酮质量的20％～50％的硼氢化钠，反应2～4小时后，反应结束，经分离纯化，得无色液体即为(S)-N-(2(3-(三氟甲基)苯基)甲基)-叔丁基-2-亚磺酰胺。
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