CN103159662B

CN103159662B - 制备β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物的方法

Info

Publication number: CN103159662B
Application number: CN201110409399.5A
Authority: CN
Inventors: 万伯顺; 信晓义; 吴凡
Original assignee: Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Current assignee: Dalian Institute of Chemical Physics of CAS
Priority date: 2011-12-09
Filing date: 2011-12-09
Publication date: 2015-06-03
Anticipated expiration: 2031-12-09
Also published as: CN103159662A

Abstract

本发明涉及制备一类3-氮杂-1，5-烯炔衍生物的方法，具体地说是由3-氮杂-1，5-烯炔衍生物通过磺酰基迁移制备β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物的新方法。以廉价易得的起始原料出发，经简单步骤得到反应物3-氮杂-1，5-烯炔衍生物。3-氮杂-1，5-烯炔衍生物不使用金属催化剂，在碱的作用下得到高度官能化的β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物。

Description

制备β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物的方法

技术领域

本发明涉及制备一类3-氮杂-1,5-烯炔的方法，具体地说是由3-氮杂-1,5-烯炔通过磺酰基迁移制备β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物的新方法。

背景技术

吡咯衍生物是最重要的杂环之一，不仅是具有生理活性的天然产物、有机材料和医药的关键结构单元，也是有机合成中中非常有用的构建模块(文献1：(a)Katritzky,A.R.；Ramsden,C.A.；Scriven,E.F.V.；Taylor,R.J.K.(Eds.).ComprehensiveHeterocyclic Chemistry III,Vol.3.Elsevier:Oxford,2008.(b)Fan,H.；Peng,J.；Hamann,M.T.；Hu,J.-F.Chem.Rev.2008,108,264.)。近些年发展出多种合成吡咯衍生物的新方法(文献2：For recent selective reviews on the synthes is of pyrroles see:(a)Bergman,J.；Janos ik,T.In comprehens ive heterocycl icchemistry III；Jones,G.,Ramsden,C.A.,Eds.；Elsevier:Amsterdam,2008；Vol.3,pp 269-351.(b)Schmuck,C.；Rupprecht,D.Synthesis 2007,3095.(c)Ferreira,V.F.；De Souza,M.C.B.V.；Cunha,A.C.；Pereira,L.O.R.；Ferreira,M.L.G.Org.Prep.Proced.Int.2001,33,411–454.(d)Zeni G.；Larock,R.C.Chem.Rev.2004,104,2285.)。我们发现由3-氮杂-1,5-烯炔3经环合异构化生成官能化的β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物4。在反应中N-S键断裂、C-S键形成，即磺酰基发生迁移，这是在吡咯衍生物合成中发现的新现象。产物β-取代基上带有磺酰基的吡咯环的氮原子上连有氢原子，可以进行后续的官能化。发展高效绿色的合成方法和制备更加官能化的吡咯衍生物是研究的热点和难点。我们的方法具有高原子经济性，产物高度官能化。

发明内容

本发明提供一种由3-氮杂-1,5-烯炔制备β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物的新方法。

(1)参照文献，经两步合成N-磺酰基-烯丙胺：第一步，芳香醛和磺酰胺在原硅酸乙酯中反应生成亚胺(文献3：Love,B.E.；Raje,P.S.；Williams II,T.C.Synlett 1994,493.)(示例1,Eq.1a)；当醛为脂肪醛时，将醛、磺酰胺和对甲苯亚磺酸钠溶在甲酸和水中反应，得到脂肪族亚胺(文献4：Chemla,F.；Hebbe,V.；Normant,J.F.Synthesis 2000,75.)(示例1，Eq.1b)。第二步，在低温下将炔基锂的四氢呋喃溶液滴加到亚胺的四氢呋喃溶液中反应得到烯丙基胺固体(文献5：Katritzky,A.R.；Li,J.Q.；Gordeev,M.F.Synthesis 1994,93.)(示例1,Eq.2)。

式例1.吡咯衍生物的合成步骤

(2)制备一类3-氮杂-1,5-烯炔。

具体操作步骤如下：

如示例1，Eq.3所示，于反应器中进行反应，反应器抽真空后通氩气置换三次后，加入5mmol的N-磺酰基烯丙胺1,然后加入新蒸的溶剂直至N-磺酰基-烯丙胺1完全溶解，然加入5.5mmol的马来酸二酯和加入式1原料5-20mol％的碱，0℃-室温搅拌2-24小时。反应结束后，旋蒸掉溶剂，溶于二氯甲烷上样进行硅胶柱层析，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝10:1-5:1的混合溶剂，得到的3-氮杂-1,5-烯炔4。

(3)由3-氮杂-1,5-烯炔制备β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物。

如示例1，Eq.4所示，于反应器中进行反应，反应器抽真空后通氩气置换三次后，加入0.2mmol的3-氮杂-1,5-烯炔3，然后加入1ml溶剂和相对于式3的20mol％的碱,室温到140℃下反应2-24小时；旋蒸掉溶剂后，固体进行硅胶柱层析，得到产物β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物式4。

本发明有以下优点：

1.反应物3-氮杂-1,5-烯炔由廉价易得的原料醛、磺酰胺和端炔经简单反应步骤得到，原料来源广泛，价格相对便宜。

2.生成吡咯衍生物的反应操作简单；不使用催化剂，环境友好；反应物中的原子全部出现在产物中，高原子经济性。

3.吡咯衍生物β-取代基上带有磺酰基，且带有两个吸电子的酯基，高度官能化。

附图说明

图1为化合物3a的¹H NMR谱图；

图2为化合物3a的¹³C NMR谱图；

图3为化合物3a的高分辨质谱(HRMS)谱图；

图4为化合物4a的¹H NMR谱图；

图5为化合物4a的¹³C NMR谱图；

图6为化合物4a的高分辨质谱(HRMS)谱图。

具体实施方式

实施例1

步骤一：

于反应器中进行反应，反应器抽真空后通氩气置换三次后，加入40ml新蒸的CH₂Cl₂；然后加入5mmol的N-磺酰基-炔丙胺1a和5.5mmol的丁炔二酸二甲酯2a，最后加入10mol％的Cs₂CO₃，0℃下搅拌反应4小时。反应结束后，旋蒸掉部分溶剂至溶液体积为未蒸发前溶液体积的1/4-1/5，上样进行硅胶柱层析，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝10:1-5:1的混合溶剂，得到3-氮杂-1,5-烯炔3a。分离收率为50％。3a的表征数据如下：

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.92(d,J＝8.3Hz,2H),7.64(d,J＝7.7Hz,2H),7.40–7.26(m,8H),7.16(dd,J＝8.1,1.4Hz,2H),6.54(s,1H),6.10(s,1H),3.76(s,3H),3.60(s,3H),2.31(s,3H).谱图见图1。

¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ164.94(s),164.16(s),144.88(s),139.66(s),135.27(s),133.87(s),131.68(s),129.80(s),129.05(s),128.77(s),128.69(s),128.51(s),128.38(s),127.97(s),121.71(s),117.41(s),89.67(s),82.80(s),54.97(s),53.00(s),52.04(s),21.65(s).谱图见图2。

HRMS Calculated for C₂₈H₂₅NO₆NaS[M+Na]⁺526.1300,found526.1300.谱图见图3。

步骤2

于反应器中进行反应，反应器抽真空后通氩气置换，加入0.2mmol(100.7mg)3-氮杂-1,5-烯炔3a，1ml DMF,然后加入0.02mmolCs₂CO₃(10mol％)，80℃下反应4小时。用真空泵抽掉溶剂后，固体溶于二氯甲烷上样进行硅胶柱层析，用石油醚：乙酸乙酯＝5:1的洗脱剂冲洗柱子，得到98.1mgβ-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物式4a，分离收率为97％。

4a的表征数如下：

¹H NMR(500MHz,CDCl₃)δ9.56(s,1H),7.92–7.82(m,1H),7.53(dd,J＝6.5,3.0Hz,2H),7.46(d,J＝8.3Hz,2H),7.38–7.33(m,1H),7.27(dd,J＝10.8,5.1Hz,2H),7.24–7.19(m,3H),7.10(d,J＝8.0Hz,2H),6.94(dd,J＝5.1,3.3Hz,2H),5.67(s,1H),3.88(s,3H),3.71(s,3H),2.36(s,3H).谱图见图4。

¹³C NMR(125MHz,CDCl₃)δ166.11(s),160.49(s),144.13(s),137.25(s),135.81(s),132.55(s),130.18(s),129.96(s),129.32(s),129.24(s),129.13(s),128.74(s),128.40(s),128.14(s),128.02(s),122.57(s),121.12(s),112.90(s),67.75(s),52.35(s),52.11(s),21.53(s).谱图见图5。

HRMS Calculated for C₂₈H₂₅NO₆NaS[M+Na]⁺526.1300,found526.1282；谱图见图6。

Claims

1.制备β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物的方法，其特征在于：反应步骤如下：

步骤一：

于反应器中进行反应，反应器抽真空后通氩气置换三次后，加入40 ml新蒸的CH₂Cl₂；然后加入5 mmol的N-磺酰基-炔丙胺 1a和 5.5 mmol的丁炔二酸二甲酯2a，最后加入10 mol%的Cs₂CO₃，0℃下搅拌反应4小时;反应结束后，旋蒸掉部分溶剂至溶液体积为未蒸发前溶液体积的1/4-1/5，上样进行硅胶柱层析，洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯=10:1-5:1的混合溶剂，得到3-氮杂-1,5-烯炔3a；分离收率为50%;

步骤2

于反应器中进行反应，反应器抽真空后通氩气置换，加入0.2 mmol（100.7 mg）3-氮杂-1, 5-烯炔3a，1 ml DMF, 然后加入0.02 mmol Cs₂CO₃ (10 mol%)，80 ℃下反应4小时；用真空泵抽掉溶剂后，固体溶于二氯甲烷上样进行硅胶柱层析，用石油醚：乙酸乙酯 = 5:1的洗脱剂冲洗柱子，得到98.1 mg β-取代基上带有磺酰基的吡咯衍生物式4a，分离收率为97%。