CN106045955B - 一种3-磺酰基香豆素类化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属有机化学技术领域，具体为一种3‑磺酰基香豆素类化合物的制备方法。本发明方法是在有机溶剂中，芳基重氮盐，苯丙炔酸苯酯与DABCO.(SO2)2反应，制得3‑磺酰基香豆素类化合物。该类化合物的结构经1H NMR、13C NMR、HRMS、单晶X衍射等方法表征并得以确认。本发明方法反应在非常温和简单的条件下，利用DABCO.(SO2)2作为二氧化硫来源，直接实现了磺酰基化反应，构建了3‑磺酰基香豆素类化合物；该反应原料简单易得，成本较低，且避免了传统合成方法中磺酰氯中间体的使用，可适用于较大规模的制备，具有非常好的应用前景。

Description

一种3-磺酰基香豆素类化合物的制备方法
技术领域
本发明属有机化学技术领域，具体涉及一种3-磺酰基香豆素类化合物的制备方法。
背景技术
香豆素骨架是常见的杂环结构之一，广泛存在于多种具有显著生物活性的天然产物和药物分子之中。例如，芸香中的伞形花内酯，秦皮中的七叶内酯以及独活中的当归内酯等都具有香豆素骨架；香豆素类化合物华法林（Wafarin）是一种广泛应用于医学临床的抗凝剂；从植物胡杨桐中提取的Calanolide A表现出非常好的HIV-1逆转录酶抑制活性，是一种潜在的抗艾滋病药物。香豆素类化合物在染料、材料等领域也发挥着重要作用。已经工业化的香豆素荧光染料包括分散黄184、分散黄232、溶剂红196及分散红277等。它的衍生物还可以被用作荧光探针、半导体材料、光学开关材料及生物成像等领域。由于香豆素类化合物具有这些广泛而重要的作用，化学家不断努力开发香豆素骨架的新型结构及其全新的合成方法。
同时，磺酰片段也广泛存在于很多具有高生物活性的天然产物以及药物分子当中。通过与其相连的官能团的不同可以分为磺酰胺、磺酸、磺酸酯以及砜类化合物，这些化合物在临床医学以及化工生产中已有广泛的应用。传统的合成砜类化合物的方法主要有两种：（1）含硫化合物如硫酚、硫醇及硫醚的氧化；（2）亚磺酸盐与亲电试剂进行取代反应。氧化的方法需要用到一些强氧化剂，以及含硫试剂具有恶臭的气味，不利于操作使用。取代的方法所使用的亚磺酸盐来源于相应的磺酰氯，而磺酰氯的制备过程中需要使用一些强的氯化试剂。为了克服这些缺点，利用工业上便宜易得的、简单稳定的、操作方便的二氧化硫替代品作为二氧化硫来源，并将其应用到有机合成中，特别是在具有生物活性的类天然小分子化合物的合成中将变得非常有价值。
基于此，本发明用芳基重氮盐与DABCO.(SO2)2反应生成芳基磺酰基自由基，再串联与苯丙炔酸苯酯的环化反应，提供了一种高效合成3-磺酰基香豆素类化合物的新技术。
发明内容
本发明目的在于提供一种简便、高效的3-磺酰基香豆素类化合物的制备方法。
本发明提供的3-磺酰基香豆素类化合物的制备方法，是利用芳基重氮盐与DABCO.(SO2)2反应生成芳基磺酰基自由基，再串联与苯丙炔酸苯酯的环化反应，高效合成3-磺酰基香豆素类化合物。
具体而言，本发明方法是在有机溶剂（如DCE）中，在40~60℃下芳基重氮盐与DABCO.(SO2)2反应生成芳基磺酰基自由基，随后发生芳基磺酰基自由基对炔基进行加成以及分子内环化，进一步发生酯基迁移及芳构化，制得3-磺酰基香豆素类化合物I，其反应式为：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
其中，R1为 H、供电子基团或吸电子基团；其中，供电子基团是甲基、乙基、叔丁基、正丁基或甲氧基；吸电子基团是氯、氟、溴、酯基、乙酰基或者三氟甲基；
R2为苯基、含有供电子基团或吸电子基团的芳香取代基；其中，含有供电子基团的芳香取代基是对甲基苯基、对甲氧基苯基、邻甲基苯基、邻甲氧基苯基、间甲基苯基或者间甲氧基苯基；含有吸电子基团的芳香取代基是对氯苯基、对氟苯基、对溴苯基、邻氯苯基、邻氟苯基、邻溴苯基、间氯苯基、间氟苯基或间溴苯基；
R3为H、供电子基团或吸电子基团；其中，供电子基团是甲基、叔丁基或甲氧基；吸电子基团是氟、氯、溴、乙酰基、三氟甲基或者酯基。
本发明方法的具体步骤如下：
（1）在反应管中依次加入DABCO.(SO2)2、苯丙炔酸苯酯、芳基重氮盐以及有机溶剂，在惰性气体氮气或氩气保护下，于40~60℃搅拌0.5-1.0小时，至TLC检测完全反应；
（2）反应液直接浓缩并柱层析分离，得到相应的3-磺酰基香豆素类化合物。
上述反应收率达50-88%。
该类化合物的结构经1H NMR、13C NMR、HRMS、单晶X衍射等方法表征并得以确认。
本发明中，反应体系所使用的有机溶剂为1,2-二氯乙烷（DCE）、1，4-二氧六环或甲苯。
本发明中，以苯丙炔酸苯酯为1.0当量，反应体系中DABCO.(SO2)2用量为1.5-2.0当量，优选为2.0当量。芳基重氮盐用量为1.1-1.3当量，优选为1.2当量。
本发明中，反应体系反应温度为40~60℃；反应时间为0.5-1.0小时。
本发明反应在非常温和简单的条件下，利用DABCO.(SO2)2作为二氧化硫来源，直接实现了磺酰基化反应，构建了3-磺酰基香豆素类化合物；该反应原料简单易得，成本较低，且避免了传统合成方法中磺酰氯中间体的使用，可适用于较大规模的制备，具有非常好的应用前景。
具体实施方式
实施例1
Figure 599407DEST_PATH_IMAGE002
Ia
在反应管中依次加入DABCO.(SO2)2(2.0当量)、苯丙炔酸苯酯(0.2 mmol)、芳基重氮盐（1.2当量）以及1,2-二氯乙烷(2 mL)，在惰性气体氮气或氩气保护下，于40~60℃搅拌0.5-1.0小时，至TLC检测完全反应，反应液直接浓缩并柱层析分离，得到相应的3-磺酰基香豆素类化合物Ia。
1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ8.01 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.57-7.61 (m, 4H),7.50 (t, J = 8.0 Hz,2H), 7.33-7.35 (m, 2H), 7.15 (s, 1H), 7.01 (d, J = 7.6Hz, 1H), 6.90 (d, J = 8.4Hz, 1H), 2.45 (s, 3H);13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ159.6, 155.8, 153.9, 146.8, 140.3, 133.5, 132.7, 129.6, 129.1, 129.0, 128.5,128.0, 127.4, 126.1, 124.5, 117.8, 116.8, 21.8;HRMS calcd for C22H17O4S(M++H):377.0842, found: 377.0830.
实施例2
Figure 47706DEST_PATH_IMAGE004
Ib
在反应管中依次加入DABCO.(SO2)2(2.0当量)、苯丙炔酸苯酯(0.2 mmol)、芳基重氮盐（1.2当量）以及1,2-二氯乙烷 (2 mL)，在惰性气体氮气或氩气保护下，于40~60℃搅拌0.5-1.0小时，至TLC检测完全反应，反应液直接浓缩并柱层析分离，得到相应的3-磺酰基香豆素类化合Ib。
1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ8.02 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.58-7.64 (m, 2H),7.51 (t,J = 7.6 Hz,2H), 7.40 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.34 (d, J = 8.4 Hz, 1H),7.18-7.26 (m, 3H), 7.09 (d, J = 8.0Hz, 1H), 2.51 (s, 3H);13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ 159.9, 155.5, 153.8, 140.2, 139.2, 134.5, 133.5, 129.9, 129.4,129.0, 128.8, 128.5, 127.4, 125.8, 124.7, 120.3, 116.7, 21.5; HRMS calcd forC22H17O4S(M++H): 377.0842, found: 377.0841.
实施例3
Figure 155340DEST_PATH_IMAGE006
Ic
在反应管中依次加入DABCO.(SO2)2(2.0当量)、苯丙炔酸苯酯(0.2 mmol)、芳基重氮盐（1.2当量）以及1,2-二氯乙烷(2 mL)，在惰性气体氮气或氩气保护下，于40~60℃搅拌0.5-1.0小时，至TLC检测完全反应，反应液直接浓缩并柱层析分离，得到相应的3-磺酰基香豆素类化合Ic。
1H NMR (400 MHz, CDCl3)δ 8.00 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.60-7.67 (m, 2H),7.52 (t, J = 8.0 Hz, 2H), 7.30-7.37 (m, 5H), 7.23 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.05(d, J= 8.0 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 163.2 (d, 1 J F = 248.3), 158.5,155.3, 153.8, 140.0, 134.8, 133.7, 129.6 (d, 2 J F =21.5 Hz), 129.5, 129.0,128.6, 128.2, 126.2, 124.9, 120.0, 116.9, 115.5 (d, 2 J F =22.0 Hz);HRMS calcdfor C21H14FO4S(M++H): 381.0591, found: 381.0588。

Claims (2)

1.一种3-磺酰基香豆素类化合物的制备方法，其特征在于，是在有机溶剂中，在40~60℃下芳基重氮盐与DABCO.(SO2)2反应生成芳基磺酰基自由基，随后发生芳基磺酰基自由基对炔基进行加成以及分子内环化，进一步发生酯基迁移及芳构化，制得3-磺酰基香豆素类化合物I，其反应式为：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，R1为 H、供电子基团或吸电子基团；所述供电子基团是甲基、乙基、叔丁基、正丁基或甲氧基；所述吸电子基团是氯、氟、溴、酯基、乙酰基或者三氟甲基；
R2为苯基、含有供电子基团或吸电子基团的芳香取代基；其中，含有供电子基团的芳香取代基是对甲基苯基、对甲氧基苯基、邻甲基苯基、邻甲氧基苯基、间甲基苯基或者间甲氧基苯基；含有吸电子基团的芳香取代基是对氯苯基、对氟苯基、对溴苯基、邻氯苯基、邻氟苯基、邻溴苯基、间氯苯基、间氟苯基或间溴苯基；
R3为H、供电子基团或吸电子基团；其中，供电子基团是甲基、叔丁基或甲氧基；吸电子基团是氟、氯、溴、乙酰基、三氟甲基或者酯基；
制备的具体步骤如下：
（1）在反应管中依次加入DABCO.(SO2)2、苯丙炔酸苯酯、芳基重氮盐以及有机溶剂，在氮气或氩气保护下，于40~60℃搅拌0.5-1.0小时，至TLC检测完全反应；
所述苯丙炔酸苯酯的结构式为：
Figure 917721DEST_PATH_IMAGE002
所述芳基重氮盐的结构式为：；
（2）反应液直接浓缩并柱层析分离，得到相应的3-磺酰基香豆素类化合物；
其中，以苯丙炔酸苯酯为1.0当量计，DABCO.(SO2)2的用量为1.5-2.5当量，芳基重氮盐用量为1.1-1.3当量。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为1,2-二氯乙烷、1，4-二氧六环或甲苯。
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