CN106966994A - 一种新型4‑烯丙基乙酸酯基取代的n‑磺酰基1,2,3‑三氮唑及其制备方法 - Google Patents

一种新型4‑烯丙基乙酸酯基取代的n‑磺酰基1,2,3‑三氮唑及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于有机合成技术领域，提供了一种新型4‑烯丙基乙酸酯基取代的N‑磺酰基1,2,3‑三氮唑及其制备方法。在惰性溶剂中，在噻吩‑2‑甲酸铜催化剂作用下，催化(E)‑1‑芳基‑1,4‑烯炔‑3‑乙酸酯类化合物与甲磺酰叠氮制备4‑烯丙基乙酸酯基取代的N‑磺酰基‑1,2,3‑三氮唑。本发明中4‑烯丙基乙酸酯基取代的N‑磺酰基‑1,2,3‑三氮唑类产物的制备方法反应条件温和，产物收率不低于70％。该制备方法的反应条件温和、绿色、反应效率高，更适合规模化生产要求，制备得到的4‑烯丙基乙酸酯基取代的N‑磺酰基‑1,2,3‑三氮唑类化合物具有潜在的生理活性。

Description

一种新型4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基1,2,3-三氮唑及 其制备方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，涉及一种新型4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基1,2,3-三氮唑及其制备方法。
背景技术
端炔-叠氮环加成反应是制备1,2,3-三氮唑最重要的方法之一。近年来，已有一系列文献或专利报道了1,2,3-三氮唑类化合物的制备方法。
2001年Medal课题组及Sharpless课题组分别报道了铜催化端炔-叠氮环加成反应(J.Org.Chem.,2002,67,3057及Angew.Chem.Int.Ed.,2002,41,2596)。随后该反应受到广泛研究与关注。由于其在化学及生物学领域的优异表现，基于该反应提出了“点击化学”的概念。但是，当磺酰基叠氮被用于铜催化端炔-叠氮环加成时，生成的产物不稳定，在碱的作用下会释放氮气生成N-磺酰基烯酮亚胺中间体。很多方法被用于制备稳定的N-磺酰基-1,2,3-三氮唑，在诸多方法中，噻吩-2-甲酸铜(CuTC)催化制备稳定的N-磺酰基-1,2,3-三氮唑的方法(Org.Lett.,2010,12,4952)引起了我们的注意。虽然目前已有一些制备稳定的N-磺酰基-1,2,3-三氮唑的方法被报道出来，但是对于4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基1,2,3-三氮唑的制备技术目前尚未见公开报道。4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基1,2,3-三氮唑类化合物有潜在的生理活性，因此研究其制备方法有重要的意义。
本发明采用了(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物和甲磺酰基叠氮为原料，使用5mol％CuTC作为催化剂，在23℃温和条件下，以72％～85％的收率得到4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基-1,2,3-三氮唑类化合物。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种合成4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基-1,2,3-三氮唑类化合物的方法。并且4-烯丙基乙酸酯基取代的1,2,3-三氮唑类化合物是一类重要的杂环化合物，有潜在的生理活性和药用价值，本专利将保护这一类化合物的结构。
本发明的技术方案：
一种新型4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基1,2,3-三氮唑，其化学结构式如下：
其中，R为氢原子、烷基、烷氧基、芳基或卤素；
Ar选自苯基，邻、间或对氯取代的苯基，邻、间或对甲基取代的苯基，邻、间或对甲氧基取代的苯基，1-萘基，2-萘基中的一种；
Ⅱ为4-烯丙基乙酸酯基取代的1,2,3-三氮唑。
一种新型4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基1,2,3-三氮唑的制备方法，步骤如下：
在惰性溶剂中，在噻吩-2-甲酸铜(CuTC)催化剂作用下，催化(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物与甲磺酰叠氮制备4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基-1,2,3-三氮唑，反应式如下：
其中，Ⅰ为(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物；
反应温度为-15℃～25℃，反应时间为8h～16h，制备得到的4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基-1,2,3-三氮唑的收率不低于70％。
所述的(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物与甲磺酰叠氮的摩尔比为1:1，(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物的浓度为0.01-0.1mmol/ml；
所述的CuTC的催化剂用量为(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物的0.5～50mol％。
所述的惰性溶剂为苯、甲苯、乙醚、甲基叔丁基醚、二氯甲烷、四氢呋喃、三氟甲苯、环己烷、石油醚中的一种或两种以上混合，优选溶剂为苯、甲苯或二甲苯。
本发明的有益效果：本发明中4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基-1,2,3-三氮唑类产物的制备方法反应条件温和，产物收率不低于70％。该制备方法的反应条件温和、绿色、反应效率高，更适合规模化生产要求，制备得到的4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基-1,2,3-三氮唑类化合物具有潜在的生理活性。
具体实施方式
以下结合技术方案，进一步说明本发明的具体实施方式。
实施例1：(E)-1-(1-甲磺酰基-1H-1,2,3-三氮唑4-炔基)-3-苯基烯丙基乙酸酯的制备
在氮气保护下，将(E)-1-苯基-1,4-烯炔-3-乙酸酯(0.4mmol，80mg)溶于甲苯(2mL)中，再加入甲磺酰叠氮(0.4mmol，48.4mg)及CuTC(0.02mmol，3.8mg)，室温搅拌反应混合物，反应16h，反应完后用饱和NH4Cl溶液淬灭反应，再用有机溶剂萃取，饱和NaCl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，合并溶液减压蒸馏，柱层析分离得到黄色液体产物100mg，产率78％。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ2.16(s,3H),3.56(s,3H),6.52(dd,J＝15.5,1.5Hz,1H),6.61(d,J＝1.5Hz,1H),6.80(d,J＝15.5Hz,1H),7.28-7.40(m,3H),7.43-7.47(m,2H),8.17(s,1H).13C-NMR(100MHz,CDCl3):δ21.4,43.0,68.6,122.3,124.0,127.1,128.8,128.9,135.2,135.7,146.4,170.1.HRMS(ESI)Calcd for C14H16N3O4S[M+H]+:322.0857,Found:322.0862.
实施例2：(E)-2-甲基-1-(1-甲磺酰基-1H-1,2,3-三氮唑4-炔基)-3-苯基烯丙基乙酸酯的制备
在氮气保护下，将(E)-1-苯基2-甲基-1,4-烯炔-3-乙酸酯(0.4mmol，86mg)溶于甲苯(2mL)中，再加入甲磺酰叠氮(0.4mmol，48.4mg)及CuTC(0.02mmol，3.8mg)，室温搅拌反应混合物，反应16h，反应完后用饱和NH4Cl溶液淬灭反应，再用有机溶剂萃取，饱和NaCl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，合并溶液减压蒸馏，柱层析分离得到黄色液体产物96mg，产率72％。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ1.89(s,3H),2.17(s,3H),3.56(s,3H),6.55(s,1H),6.67(s,1H),7.20-7.40(m,5H),8.15(s,1H).13C-NMR(100MHz,CDCl3):δ14.7,21.3,42.9,73.2,122.3,127.4,128.5,129.3,129.8,133.5,136.6,146.4,169.9.HRMS(ESI)Calcd forC15H18N3O4S[M+H]+:336.1014,Found:336.1019.
实施例3：(E)-3-(3-甲氧基苯基)-1-(1-甲磺酰基-1H-1,2,3-三氮唑4-炔基)-3-烯丙基乙酸酯的制备
在氮气保护下，将(E)-1-(3-甲氧基苯基)-1,4-烯炔-3-乙酸酯(0.4mmol，92mg)溶于甲苯(2mL)中，再加入甲磺酰叠氮(0.4mmol，48.4mg)及CuTC(0.02mmol，3.8mg)，室温搅拌反应混合物，反应16h，反应完后用饱和NH4Cl溶液淬灭反应，再用有机溶剂萃取，饱和NaCl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，合并溶液减压蒸馏，柱层析分离得到黄色液体产物119mg，产率85％。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ2.10(s,3H),3.53(s,3H),3.79(s,3H),6.48(dd,J＝15.8,1.8Hz,1H),6.60(d,J＝1.8Hz,1H),6.72(d,J＝15.8Hz,1H),6.81-6.83(m,1H),6.89-6.91(m,1H),6.98-7.01(m,1H),7.20-7.30(m,1H),8.15(s,1H).13C-NMR(100MHz,CDCl3):δ21.3,42.9,55.5,68.5,112.2,114.6,119.8,122.5,124.4,129.9,135.0,137.2,146.3,160.1,170.0.HRMS(ESI)Calcd for C15H18N3O5S[M+H]+:352.0963,Found:352.0969.
实施例4：(E)-1-(1-甲磺酰基-1H-1,2,3-三氮唑4-炔基)-3-(对甲基苯基)烯丙基乙酸酯的制备
在氮气保护下，将(E)-1-(3-对甲基苯基)-1,4-烯炔-3-乙酸酯(0.4mmol，86mg)溶于甲苯(2mL)中，再加入甲磺酰叠氮(0.4mmol，48.4mg)及CuTC(0.02mmol，3.8mg)，室温搅拌反应混合物，反应16h，反应完后用饱和NH4Cl溶液淬灭反应，再用有机溶剂萃取，饱和NaCl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，合并溶液减压蒸馏，柱层析分离得到黄色液体产物106mg，产率79％。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ2.15(s,3H),2.36(s,3H),3.54(s,3H),6.48(dd,J＝15.5,1.5Hz,1H),6.61(d,J＝1.5Hz,1H),6.80(d,J＝15.5Hz,1H),7.12(d,J＝7.5Hz,2H),7.35(d,J＝7.5Hz,2H),8.14(s,1H).13C-NMR(100MHz,CDCl3):δ21.4,21.5,42.9,68.8,122.3,123.0,127.0,129.6,132.9,135.3,138.8,146.5,170.1.HRMS(ESI)Calcd forC15H18N3O4S[M+H]+:336.1014,Found:336.1020.
实施例5：(E)-3-(4-氯苯基)-1-(1-甲磺酰基-1H-1,2,3-三氮唑4-炔基)-烯丙基乙酸酯的制备
在氮气保护下，将(E)-1-(3-对氯苯基)-1,4-烯炔-3-乙酸酯(0.4mmol，94mg)溶于甲苯(2mL)中，再加入甲磺酰叠氮(0.4mmol，48.4mg)及CuTC(0.02mmol，3.8mg)，室温搅拌反应混合物，反应16h，反应完后用饱和NH4Cl溶液淬灭反应，再用有机溶剂萃取，饱和NaCl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，合并溶液减压蒸馏，柱层析分离得到黄色液体产物108mg，产率76％。
1H-NMR(400MHz,CDCl3):δ2.15(s,3H),3.55(s,3H),6.48(dd,J＝15.5,1.5Hz,1H),6.60(d,J＝1.5Hz,1H),6.76(d,J＝15.5Hz,1H),7.28-7.40(m,4H),8.13(s,1H).13C-NMR(100MHz,CDCl3):δ21.3,42.9,68.5,122.3,124.7,128.3,129.1,133.9,134.2,134.5,146.1,170.0.HRMS(ESI)Calcd for C14H15ClN3O4S[M+H]+:356.0467,Found:356.0475.
实施例6：(E)-1-(1-甲磺酰基-1H-1,2,3-三氮唑4-炔基)-3-(2-萘基)烯丙基乙酸酯的制备
在氮气保护下，将(E)-1-(2-萘基)-1,4-烯炔-3-乙酸酯(0.4mmol，100mg)溶于甲苯(2mL)中，再加入甲磺酰叠氮(0.4mmol，48.4mg)及CuTC(0.02mmol，3.8mg)，室温搅拌反应混合物，反应16h，反应完后用饱和NH4Cl溶液淬灭反应，再用有机溶剂萃取，饱和NaCl溶液洗涤，无水硫酸钠干燥，合并溶液减压蒸馏，柱层析分离得到黄色液体产物111mg，产率75％。
1H-NMR(500MHz,CDCl3):δ2.14(s,3H),3.54(s,3H),6.51(dd,J＝15.8,1.8Hz,1H),6.62(d,J＝2.0Hz,1H),6.78(d,J＝15.8Hz,1H),7.45-7.52(m,3H),7.82-7.91(m,4H),8.16(s,1H).13C-NMR(126MHz,CDCl3):δ21.4,43.0,68.7,122.3,123.7,124.3,126.6,126.7,127.7,127.9,128.4,128.6,133.2,133.6,135.4,146.4,170.1.HRMS(ESI)Calcd forC18H18N3O4S[M+H]+:372.1014,Found:372.1019.

Claims (3)

1.一种新型4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基1,2,3-三氮唑，其特征在于，新型4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基1,2,3-三氮唑的化学结构式如下：
其中，R为氢原子、烷基、烷氧基、芳基或卤素；
Ar选自苯基，邻、间或对氯取代的苯基，邻、间或对甲基取代的苯基，邻、间或对甲氧基取代的苯基，1-萘基，2-萘基中的一种；
Ⅱ为4-烯丙基乙酸酯基取代的1,2,3-三氮唑。
2.一种新型4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基1,2,3-三氮唑的制备方法，其特征在于，步骤如下：
在惰性溶剂中，在噻吩-2-甲酸铜催化剂作用下，催化(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物与甲磺酰叠氮制备4-烯丙基乙酸酯基取代的N-磺酰基-1,2,3-三氮唑，反应式如下：
其中，Ⅰ为(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物；
反应温度为-15℃～25℃，反应时间为8h～16h；
所述的(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物与甲磺酰叠氮的摩尔比为1:1，(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物的浓度为0.01-0.1mmol/ml；
所述的CuTC的催化剂用量为(E)-1-芳基-1,4-烯炔-3-乙酸酯类化合物的0.5～50mol％。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
所述的惰性溶剂为苯、甲苯、乙醚、甲基叔丁基醚、二氯甲烷、四氢呋喃、三氟甲苯、环己烷、石油醚中的一种或两种以上混合。
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