CN106883236A - 一种制备含硫的n,n‑双环吡唑烷酮类衍生物的方法 - Google Patents

一种制备含硫的n,n‑双环吡唑烷酮类衍生物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制备含硫的N,N‑双环吡唑烷酮类衍生物的方法，在有机溶剂中，碘化亚铜和吡啶类配体在碱以及正丁基碘化胺的作用下催化重氮甲碱亚胺类化合物、硫代对甲苯磺酸酯类化合物和炔类化合物的反应，合成含硫的N,N‑双环吡唑烷酮类衍生物。本发明制备方法采用一锅法，直接将重氮甲碱亚胺类化合物、硫代对甲苯磺酸酯类化合物和炔类化合物一次性加入反应容器中，反应原料廉价易得，制备方法简单。

Description

一种制备含硫的N，N-双环吡唑烷酮类衍生物的方法
技术领域
本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种由碘化亚铜催化的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的制备方法。
背景技术
N,N-双环吡唑烷酮衍生物的结构式如下：
它是一类重要的有机杂环化合物，具有良好的药物和生物活性，如：Robert等人(Structure-Activity Relationship within a Series of PyrazolidinoneAntibacterial Agents.J Med Chem.1993,36,3219-3223)报道了N,N-双环吡唑烷酮类衍生物在治疗感染病上的相关研究；Joseph等人(The Acylating Potential ofγ-LactamAntibacterials:Base Hydrolysis of Bicyclic Pyrazolidinones.J.Med.Chem.1988,31,1227-1230)发现N,N-双环吡唑烷酮衍生物优异的抗菌作用。因此不断开发基于N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的新型结构，发展高效的合成方法具有重要的意义。
N,N-双环吡唑烷酮衍生物主要通过：1.重氮甲碱亚胺类化合物和端炔的1，3-偶极环加成反应生成3位取代的N,N-双环吡唑烷酮衍生物(A new Copper-Catalyzed[3+2]Cycloaddition:Enantiselective Coupling of Terminal Alkynes with AzomethineImines To Generate Five-Membered Nitrogen Heterocycles.J.Am.Chem.Soc.2003,125,10778-10779)，若要通过此方法在2位引入其它官能团则具有一定困难；2.重氮甲碱亚胺类化合物和内炔的1，3-偶极环加成反应生成2，3位取代的N,N-双环吡唑烷酮衍生物，但此种方法适用的内炔种类较少具有一定局限性(Phosphine-Catalyzed[3+3]-DominoCycloaddition of Ynones and Azomethine Imines To Construct FunctionalizedHydropyridazine Derivatives.Org.Lett.2016,18,2604-2607)；3.重氮甲碱亚胺类化合物和烯烃类化合物的1，3-偶极环加成反应，但适用的烯烃种类也不多，且方法1，2生成的N,N-双环吡唑烷酮衍生物的2，3位之间为双键可以更加容易进行官能团衍生化(Asymmetric[3+2]Cycloaddition of Methyleneindolinones with N,N-Cyclic Azomethine IminesCatalyzed by a N,N-Dioxide-Mg(OTf)2Complex.J.Org.Chem.2015,80,9691-9699)。所以探索更加简便，适用范围更广的N,N-双环吡唑烷酮衍生物的合成方法具有重要的应用价值。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种制备含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的方法，本发明原料易得，制备方法简单。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种制备含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的方法，具体为：在有机溶剂中，碘化亚铜和吡啶类配体在碱以及正丁基碘化胺的作用下催化重氮甲碱亚胺类化合物，硫代对甲苯磺酸酯类化合物和炔类化合物一锅法反应，合成具有下列化学式(I)的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物：
所述的重氮甲碱亚胺类化合物具有化学式(II)的结构：
所述的硫代对甲苯磺酸酯类化合物具有化学式(III)的结构：
所述的炔类化合物具有化学式(IV)的结构：
化学式(I)～(IV)中，R1选自苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、4-叔丁基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、苯乙烯基、萘基；R2选自碳原子数为1～4的饱和烷基、烯丙基、苯基；R3选自甲基、碳原子数为1～2的烷氧基、苯基。
进一步地，所述碘化亚铜、吡啶类配体、碱、正丁基碘化胺、硫代对甲苯磺酸酯类化合物、炔类化合物和重氮甲碱亚胺类化合物的摩尔比为0.15～0.20:0.20～0.30:1.2～2.5:0.15～0.20:1.5～2:1.2～1.5:1，以提高反应的产率。
进一步地，所述碘化亚铜、吡啶类配体、碱、正丁基碘化胺、硫代对甲苯磺酸酯类化合物、炔类化合物和重氮甲碱亚胺类化合物的摩尔比优选为0.20:0.30:2.5:0.20:2:1.5:1。
进一步地，所述反应的温度为45-80℃，时间为12-18小时。一般情况下，反应时间为12小时即可使底物完全转化，少数具有大位阻的底物，可适当延长反应时间，能使催化反应进行得更彻底。
进一步地，所述的吡啶类配体选自2，2’-联吡啶、邻菲罗啉、4，4’-联吡啶。
进一步地，所述的碱为叔丁醇锂。
进一步地，所述的有机溶剂为二氯乙烷或二氯甲烷。
所述的有机溶剂的用量无特别严格的要求，能将原料充分溶解即可，一般40mg的原料溶剂用量为3.0mL左右。
本发明的后处理包括：旋干溶剂，过滤，然后使用柱色谱进行分离。
本发明合成的反应方程式为：
其中，R1为苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、4-叔丁基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、苯乙烯基或萘基；R2为碳原子数为1～4的饱和烷基、烯丙基和苯基；R3为甲基、碳原子数为1～2的烷氧基、苯基。
所述的合成反应原理为：炔在碘化亚铜的作用下生成炔铜，再与重氮甲碱亚胺类化合物进行1，3-偶极环加成反应生成烯基铜中间体，被亲电试剂硫代对甲苯磺酸酯类化合物捕获发生亲电取代反应，生成2位硫烷基或硫芳基基取代的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
与现有技术相比，本发明具有以下技术效果：本发明以碘化亚铜催化重氮甲碱亚胺类化合物、硫代对甲苯磺酸酯类化合物和炔类化合物一锅法反应，原料廉价易得，制备方法简单。本发明方法可用于制备一系列2位硫烷基或硫芳基基取代的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物，也可应用于药物分子的制备，具有广泛的用途。
具体实施方式
下面结合实施例来详细说明本发明，但本发明并不仅限于此。
实施例1
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、161.6mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物106.9mg，产率81％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.33-7.20(m,5H),5.27(s,1H),3.47(s,3H),2.79(d,J＝15.6Hz,1H),2.59(s,3H),2.35(d,J＝15.6Hz,1H),1.19(s,3H),1.04(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.3,143.9,142.8,128.3,127.9,127.8,113.9,64.9,63.6,51.2,49.8,25.2,19.7,18.3。
HRMS：分子式为C17H20N2O3S；计算值为332.1195；检测值为332.1197。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例2
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、161.6mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、58.8mg的丙炔酸乙酯3b、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物108.0mg，产率78％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.33-7.19(m,5H),5.27(s,1H),3.97-3.84(m,2H),2.80(d,J＝15.6Hz,1H),2.59(s,3H),2.36(d,J＝15.6Hz,1H),1.21(s,3H),1.04(s,3H),0.93(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.5,163.8,143.6,142.8,128.2,128.1,127.7,114.3,65.0,63.4,60.1,49.9,25.3,19.9,18.2,13.8。
HRMS：分子式为C18H22N2O3S；计算值为346.1351；检测值为346.1356。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例3
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、200mg的硫代对甲苯磺酸苯酯2b、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物101.0mg，产率64％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.46-7.43(m,2H),7.39-7.37(m,2H),7.31-7.19(m,6H),5.37(s,1H),3.43(s,3H),2.64(d,J＝15.6Hz,1H),2.22(d,J＝15.6Hz,1H),1.20(s,3H),0.99(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝165.3,164.1,142.5,139.0,132.8,130.7,129.1,128.4,128.1,127.9,127.8,116.8,65.0,63.4,51.3,49.9,25.1,19.6。
HRMS：分子式为C22H22N2O3S；计算值为394.1351；检测值为394.1350。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例4
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、195.2mg的硫代对甲苯磺酸丁酯2c、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物113.7mg，产率76％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.39-7.27(m,5H),5.34(s,1H),3.56(s,3H),3.30-3.07(m,2H),2.86(d,J＝15.6Hz,1H),2.41(d,J＝15.6Hz,1H),1.72-1.68(m,2H),1.50-1.46(m,2H),1.25(s,3H),1.12(s,3H),0.94(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.3,142.9,142.4,128.3,127.9,127.7,115.3,64.8,63.6,51.1,49.9,35.0,31.8,25.1,21.7,19.5,13.6。
HRMS：分子式为C20H26N2O3S；计算值为374.1664；检测值为374.1659。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例5
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、41mg的3-丁炔-2酮3c、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物93.0mg，产率74％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.34-7.19(m,5H),5.39(s,1H),2.80(d,J＝15.6Hz,1H),2.61(s,3H),2.37(d,J＝15.6Hz,1H),2.22(s,3H),1.18(s,3H),1.04(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝194.4,166.8,142.6,140.6,128.4,128.0,127.8,125.5,65.5,63.4,50.0,30.0,25.2,19.7,18.6。
HRMS：分子式为C17H20N2O2S；计算值为316.1245；检测值为316.1247。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例6
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、195.2mg的硫代对甲苯磺酸丁酯2c、41mg的3-丁炔-2酮3c、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物131.7mg，产率92％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.40-7.25(m,5H),5.47(s,1H),3.37-3.31(m,1H),3.09-3.02(m,1H),2.86(d,J＝15.6Hz,1H),2.43(d,J＝15.6Hz,1H),2.36(s,3H),1.76-1.70(m,2H),1.53-1.46(m,2H),1.25(s,3H),1.11(s,3H),0.97(t,J＝7.2Hz,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝194.6,166.9,142.8,139.0,128.4,128.0,127.7,127.1,65.4,63.6,50.0,35.6,31.9,30.1,25.1,21.9,19.5,13.6。
HRMS：分子式为C20H26N2O2S；计算值为358.1715；检测值为358.1712。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例7
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入88mg的重氮甲碱亚胺1b、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物105.1mg，产率75％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.39-7.36(m,2H),7.04-7.00(m,2H),5.35(s,1H),3.57(s,3H),2.87(d,J＝15.6Hz,1H),2.66(s,3H),2.44(d,J＝15.6Hz,1H),1.26(s,3H),1.11(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.6,164.2,162.3(d,JC-F＝240.0Hz),143.9,138.6(d,JC-F＝3.1Hz),129.6(d,JC-F＝10.0Hz),115.2(d,JC-F＝30.0Hz),113.7,64.2,63.4,51.2,49.8,25.3,19.8,18.3。
HRMS：分子式为C17H19FN2O3S；计算值为350.1100；检测值为350.1097。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例8
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入103.2mg的重氮甲碱亚胺1c、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物105.6mg，产率68％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.35-7.26(m,4H),5.31(s,1H),3.57(s,3H),2.86(d,J＝15.2Hz,1H),2.66(s,3H),2.40(d,J＝15.2Hz,1H),1.31(s,3H),1.24(s,3H),1.15(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝167.4,164.4,150.5,144.0,139.7,127.3,125.3,113.8,64.3,63.9,51.2,49.7,34.5,31.4,25.1,19.5,18.4。
HRMS：分子式为C21H28N2O3S；计算值为388.1821；检测值为388.1823。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例9
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入103.2mg的重氮甲碱亚胺1d、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物109.4mg，产率77％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.42-7.25(m,5H),6.67(d,J＝16.0Hz,1H),6.29(dd,J＝16.0,6.8Hz,1H),5.03(d,J＝6.8Hz,1H),3.72(s,3H),2.90(d,J＝15.6Hz,1H),2.61(s,3H),2.44(d,J＝15.6Hz,1H),1.32(s,3H),1.22(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝167.0,164.4,144.3,136.7,131.8,129.5,128.6,127.8,126.6,112.5,63.6,62.7,51.4,49.8,25.3,19.8,18.2。
HRMS：分子式为C19H22N2O3S；计算值为358.1351；检测值为358.1350。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例10
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入90.8mg的重氮甲碱亚胺1e、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物98.0mg，产率69％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.65-7.54(m,4H),5.39(s,1H),3.57(s,3H),2.87(d,J＝15.6Hz,1H),2.67(s,3H),2.45(d,J＝15.6Hz,1H),1.26(s,3H),1.09(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.0,148.2,145.0,132.2,128.9,118.8,112.5,111.6,64.5,63.7,51.3,49.5,25.3,19.7,18.4。
HRMS：分子式为C18H19N3O3S；计算值为357.1147；检测值为357.1143。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例11
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入86.4mg的重氮甲碱亚胺1f、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物110.6mg，产率80％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.27-7.12(m,4H),5.31(s,1H),3.56(s,3H),2.86(d,J＝15.6Hz,1H),2.66(s,3H),2.41(d,J＝15.6Hz,1H),2.34(s,3H),1.25(s,3H),1.12(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.3,143.7,139.8,137.4,129.0,127.8,114.0,64.6,63.5,51.2,49.9,25.3,21.2,19.7,18.3。
HRMS：分子式为C18H22N2O3S；计算值为346.1351；检测值为346.1347。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例12
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入100.8mg的重氮甲碱亚胺1g、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物116.7mg，产率77％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝8.30(d,d,J＝8.4Hz,1H),7.88(d,J＝4.0Hz,1H),7.80(d,J＝8.0Hz,1H),7.64(d,J＝6.8Hz,1H),7.54-7.46(m,3H),6.16(s,1H),3.35(s,3H),2.87(d,J＝15.6Hz,1H),2.72(s,3H),2.46(d,J＝15.6Hz,1H),1.38(s,3H),0.96(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.4,164.1,143.1,133.9,131.3,129.0,128.5,127.5,125.9,125.4,125.4,123.0,115.3,63.3,51.1,50.1,25.3,20.0,18.2。
HRMS：分子式为C21H22N2O3S；计算值为382.1351；检测值为382.1355。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例13
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入86.4mg的重氮甲碱亚胺1h、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物109.4mg，产率80％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.27-7.08(m,4H),5.31(s,1H),3.56(s,3H),2.87(d,J＝15.6Hz,1H),2.67(s,3H),2.41(d,J＝15.6Hz,1H),2.35(s,3H),1.26(s,3H),1.13(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.9,164.3,143.8,142.7,137.9,128.6,128.4,128.1,125.0,113.9,64.9,63.7,51.2,49.8,25.2,21.5,19.7,18.3。
HRMS：分子式为C18H22N2O3S；计算值为346.1351；检测值为346.1352。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例14
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、78mg的1-苯基-3-丁炔-2酮3d、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物134.1mg，产率90％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.65-7.62(m,2H),7.54-7.46(m,3H),7.39-7.35(m,2H),7.30-7.27(m,2H),7.23-7.21(m,1H),5.76(s,1H),2.93(d,J＝15.6Hz,1H),2.52(d,J＝15.6Hz,1H),2.37(s,3H),1.37(s,3H),1.06(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝192.5,164.7,140.5,138.7,136.8,132.5,128.5,128.4,128.2,128.1,128.0,126.1,67.5,62.5,50.8,25.7,20.3,17.8。
HRMS：分子式为C22H22N2O2S；计算值为378.1402；检测值为378.1399。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例15
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、182.4mg的硫代对甲苯磺酸烯丙酯2d、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物103.1mg，产率72％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.38-7.29(m,5H),6.00-5.89(m,1H),5.33(s,1H),5.26-5.19(m,2H),4.01-3.95(m,1H),3.71-3.66(m,1H),3.56(s,3H),2.85(d,J＝15.6Hz,1H),2.42(d,J＝15.6Hz,1H),1.25(s,3H),1.10(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.7,164.2,142.7,140.9,133.2,128.3,127.7,118.7,116.4,64.8,63.6,51.2,49.9,38.1,25.0,19.4。
HRMS：分子式为C19H22N2O3S；计算值为358.1391；检测值为358.1395。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例16
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、121.2mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物93.1mg，产率70％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.33-7.20(m,5H),5.27(s,1H),3.47(s,3H),2.79(d,J＝15.6Hz,1H),2.59(s,3H),2.35(d,J＝15.6Hz,1H),1.19(s,3H),1.04(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.3,143.9,142.8,128.3,127.9,127.8,113.9,64.9,63.6,51.2,49.8,25.2,19.7,18.3。
HRMS：分子式为C17H20N2O3S；计算值为332.1195；检测值为332.1197。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例17
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、40.3mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物90.3mg，产率68％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.33-7.20(m,5H),5.27(s,1H),3.47(s,3H),2.79(d,J＝15.6Hz,1H),2.59(s,3H),2.35(d,J＝15.6Hz,1H),1.19(s,3H),1.04(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.3,143.9,142.8,128.3,127.9,127.8,113.9,64.9,63.6,51.2,49.8,25.2,19.7,18.3。
HRMS：分子式为C17H20N2O3S；计算值为332.1195；检测值为332.1197。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例18
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物90.3mg，产率68％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.33-7.20(m,5H),5.27(s,1H),3.47(s,3H),2.79(d,J＝15.6Hz,1H),2.59(s,3H),2.35(d,J＝15.6Hz,1H),1.19(s,3H),1.04(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.3,143.9,142.8,128.3,127.9,127.8,113.9,64.9,63.6,51.2,49.8,25.2,19.7,18.3。
HRMS：分子式为C17H20N2O3S；计算值为332.1195；检测值为332.1197。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例19
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、12.4mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物81.1mg，产率61％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.33-7.20(m,5H),5.27(s,1H),3.47(s,3H),2.79(d,J＝15.6Hz,1H),2.59(s,3H),2.35(d,J＝15.6Hz,1H),1.19(s,3H),1.04(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.3,143.9,142.8,128.3,127.9,127.8,113.9,64.9,63.6,51.2,49.8,25.2,19.7,18.3。
HRMS：分子式为C17H20N2O3S；计算值为332.1195；检测值为332.1197。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例20
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、38.4mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物25.2mg，产率19％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.33-7.20(m,5H),5.27(s,1H),3.47(s,3H),2.79(d,J＝15.6Hz,1H),2.59(s,3H),2.35(d,J＝15.6Hz,1H),1.19(s,3H),1.04(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.3,143.9,142.8,128.3,127.9,127.8,113.9,64.9,63.6,51.2,49.8,25.2,19.7,18.3。
HRMS：分子式为C17H20N2O3S；计算值为332.1195；检测值为332.1197。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例21
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、16mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，80℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物47.8mg，产率36％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.33-7.20(m,5H),5.27(s,1H),3.47(s,3H),2.79(d,J＝15.6Hz,1H),2.59(s,3H),2.35(d,J＝15.6Hz,1H),1.19(s,3H),1.04(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.3,143.9,142.8,128.3,127.9,127.8,113.9,64.9,63.6,51.2,49.8,25.2,19.7,18.3。
HRMS：分子式为C17H20N2O3S；计算值为332.1195；检测值为332.1197。
可见，由此可以制备出相应的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物。
实施例22
在干燥的25mL的Schlenk反应管中，加入80.8mg的重氮甲碱亚胺1a、161mg的硫代对甲苯磺酸甲酯2a、50.4mg的丙炔酸甲酯3a、11.4mg的碘化亚铜、19mg的2，2’-联吡啶、80mg的叔丁醇锂、29mg的四正丁基碘化胺和3.0mL的二氯乙烷。在氮气保护下，45℃搅拌12小时。反应结束后冷却至室温，过滤，过硅胶柱(乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:5)，得到产物82.3mg，产率62％，反应过程如下式所示：
对本实施例制备得到的产物进行核磁共振及质谱分析：
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ＝7.33-7.20(m,5H),5.27(s,1H),3.47(s,3H),2.79(d,J＝15.6Hz,1H),2.59(s,3H),2.35(d,J＝15.6Hz,1H),1.19(s,3H),1.04(s,3H)。
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ＝166.8,164.3,143.9,142.8,128.3,127.9,127.8,113.9,64.9,63.6,51.2,49.8,25.2,19.7,18.3。
HRMS：分子式为C17H20N2O3S；计算值为332.1195；检测值为332.1197。
上述实施例用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种制备含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的方法，其特征在于，该方法具体为：在有机溶剂中，碘化亚铜和吡啶类配体在碱以及正丁基碘化胺的作用下催化重氮甲碱亚胺类化合物，硫代对甲苯磺酸酯类化合物和炔类化合物一锅法反应，合成具有下列化学式(I)的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物：
所述的重氮甲碱亚胺类化合物具有化学式(II)的结构：
所述的硫代对甲苯磺酸酯类化合物具有化学式(III)的结构：
所述的炔类化合物具有化学式(IV)的结构：
化学式(I)～(IV)中，R1选自苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、2-甲基苯基、4-叔丁基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、4-溴苯基、4-氰基苯基、苯乙烯基、萘基；R2选自碳原子数为1～4的饱和烷基、烯丙基、苯基；R3选自甲基、碳原子数为1～2的烷氧基、苯基。
2.根据权利要求1所述的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述碘化亚铜、吡啶类配体、碱、正丁基碘化胺、硫代对甲苯磺酸酯类化合物、炔类化合物和重氮甲碱亚胺类化合物的摩尔比为0.15～0.20:0.20～0.30:1.2～2.5:0.15～0.20:1.5～2:1.2～1.5:1。
3.根据权利要求2所述的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述碘化亚铜、吡啶类配体、碱、正丁基碘化胺、硫代对甲苯磺酸酯类化合物、炔类化合物和重氮甲碱亚胺类化合物的摩尔比优选为0.20:0.30:2.5:0.20:2:1.5:1。
4.根据权利要求1所述的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为45-80℃，时间为12-18小时。
5.根据权利要求4所述的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述反应的温度优选为45℃，时间优选为12小时。
6.根据权利要求1所述的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述的吡啶类配体选自2，2’-联吡啶、邻菲罗啉、4，4’-联吡啶。
7.根据权利要求1所述的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述的吡啶类配体优选2，2’-联吡啶。
8.根据权利要求1或5所述的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述的碱为叔丁醇锂。
9.根据权利要求1所述的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为二氯乙烷或二氯甲烷。
10.根据权利要求1所述的含硫的N,N-双环吡唑烷酮类衍生物的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂优选二氯乙烷。
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