CN107602316B - 选择性合成烯丙基砜化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及到一种选择性合成烯丙基砜化合物的方法，以硝基烯烃和稳定且便于操作的亚磺酸钠做原料，加入溶剂直接加热搅拌，经过处理得到烯丙基砜类化合物。本发明的有益效果是：本发明不需要添加任何催化剂，敞开体系，收率高，采用直接加热的方法，亚磺酸盐在此反应中可以作为一种温和的路易斯碱。此反应的关键步骤在于路易斯碱促进硝基烯烃和烯丙基硝基化合物的平衡，通过这个步骤稳定的硝基烯烃转化为烯丙基硝基化合物，而烯丙基硝基化合更容易发生自由基加成反应。这使得反应更容易在温和的条件下进行，提高了反应的速率，方便有效的合成了烯丙基砜结构的化合物。

Description

选择性合成烯丙基砜化合物的方法
技术领域
本发明涉及到一种不需要添加催化剂，直接加热的敞开体系下选择性合成烯丙基砜化合物的方法，属于有机及药物合成技术领域。
技术背景
烯丙基砜化合物可作为许多有机合成反应中的反应物或中间体，它可以在很多反应中作为合成子，例如1,1-或者1,3-偶极子的加成。与此同时，烯丙基砜化合物显示出各种药理活性如：抗肿瘤活性，抗炎功效，抗真菌和抑制HIV-1逆转录酶。烯丙基砜化合物及其衍生物也广泛存在于许多天然化合物，有机合成分子和药物分子中，而且在药物合成和有机合成中是一个非常重要的官能团。因此，烯丙基砜化合物合成方法的研究引起了广大化学工作者极大的兴趣。
到目前为止，有很多传统方法合成烯丙基砜化合物。其中一个合成烯丙基砜化合物最常见的方法是在钯或铱的催化下发生的辻·特洛斯特反应。尽管这种方法有很广阔的实用性，但是发生这个转化需要严格的条件控制。近些年来，由于磺酰自由基和碳碳重键有很好的反应性，且避免了副产物的生成，这种方法得到了越来越多的关注，因此磺酰自由基和α-甲基苯乙烯衍生物的反应也被用来合成烯丙基砜化合物。2005年，Nozhnin等报道了以磺酰氯和α-甲基苯乙烯衍生物在酮的催化作用下生成烯丙基砜化合物的方法，但是反应的通用性有限，且反应中使用到有刺激性气味的三乙胺。2012年，Li等报道了以磺酰肼和α-甲基苯乙烯衍生物作为原料在TBAI和TBHP的作用下合成烯丙基砜化合物的方法，此反应存在磺酰肼不稳定和反应时间过长等缺点。2016年，Lei等报道了以亚磺酸和α-甲基苯乙烯衍生物在光催化剂和金属催化的作用下生成烯丙基砜化合物。这个方法的主要缺点在于需要严格的无氧，缺少实用性。
虽然现在技术中公开了制备烯丙基砜化合物的各种方法，但是这些方法存在着原料不稳定，反应时间长，操作困难或催化剂昂贵等缺点。对于烯丙基砜化合物的研究仍存在继续研究和探索的必要。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种原料稳定、反应时间短，条件温和，安全性好，产率高的不需要添加催化剂，直接加热作用下生成烯丙基砜化合物的方法。
为达到上述目的，本发明是通过以下的技术方案来实现的：选择性合成烯丙基砜化合物的方法，以硝基烯烃和稳定且便于操作的亚磺酸钠做原料，加入溶剂直接加热搅拌，经过处理得到烯丙基砜类化合物。
按上述方案，所述的硝基烯烃为I，所述的烯丙基砜化合物为II；
Figure BDA0001395132560000021
其中，Ar为芳基或取代芳基；R1为H或者烷基。
按上述方案，所述的亚磺酸钠的摩尔用量为硝基烯烃用量的1-3倍。
按上述方案，所用溶剂为DMSO，DMF，Nitroethane，NMP，甲苯，乙腈或者THF，最优选为DMSO。
按上述方案，反应在50-110℃的温度范围内进行。
按上述方案，反应时间为1-8小时。
本发明的有益效果是：本发明不需要添加任何催化剂，敞开体系，收率高，采用直接加热的方法，且亚磺酸盐在此反应中可以作为一种温和的路易斯碱。此反应的关键步骤在于路易斯碱促进硝基烯烃和烯丙基硝基化合物的平衡，通过这个步骤稳定的硝基烯烃转化为烯丙基硝基化合物，而烯丙基硝基化合物更容易发生自由基加成反应。这使得反应更容易在温和的条件下进行，提高了反应的速率，方便有效的合成了烯丙基砜结构的化合物。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1：
具体步骤为：向50mL圆底烧瓶中加入0.3mmol 1-硝基-2-苯基丙烯、0.4mmol苯亚磺酸钠和3mLDMSO，在100℃下磁力搅拌反应7小时后，用乙酸乙酯萃取反应液，有机层经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:10/V为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品，产品为白色固体，收率为85％。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(600MHz,CDCl3,ppm)δ7.77(d,J＝7.8Hz,2H),7.52(t,J＝7.2Hz,1H),7.40(t,J＝7.8Hz,2H),7.27–7.20(m,5H),5.57(s,1H),5.20(s,1H),4.26(s,2H)。
实施例2：
具体步骤为：向50mL圆底烧瓶中加入0.3mmol 1-硝基-2-苯基丙烯、0.35mmol对甲氧基苯亚磺酸钠和3mLNMP，在80℃下磁力搅拌反应5小时后，用乙酸乙酯萃取反应液，有机层经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:15/V为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品，产品为白色固体，收率为89％。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(600MHz,CDCl3,ppm)δ7.67(d,J＝9.0Hz,2H),7.26–7.20(m,5H),6.85(d,J＝9.0Hz,2H),5.57(s,1H),5.19(s,1H),4.23(s,2H),3.80(s,3H)。
实施例3：
具体步骤为：向50mL圆底烧瓶中加入0.3mmol 1-硝基-2-(4-溴苯基)丙烯、0.44mmol对甲氧基苯亚磺酸钠和3mLDMF，在90℃下磁力搅拌反应4小时后，用乙酸乙酯萃取反应液，有机层经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:10/V为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品，产品为白色固体，收率为83％。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm)δ7.71(d,J＝8.8Hz,2H),7.30–7.26(m,2H),7.00–6.89(m,4H),5.55(s,1H),5.20(s,1H),4.24(s,2H),3.87(s,3H)。
实施例4：
具体步骤为：向50mL圆底烧瓶中加入0.3mmol 1-硝基-2-(4-氟苯基)丙烯、0.44mmol对甲基苯亚磺酸钠和3mLDMSO，在80℃下磁力搅拌反应6小时后，用乙酸乙酯萃取反应液，有机层经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:10/V为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品，产品为白色固体，收率为75％。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm)δ7.68(d,J＝8.4Hz,2H),7.31–7.24(m,4H),6.96(t,J＝8.8Hz,2H),5.55(s,1H),5.20(s,1H),4.24(s,2H),2.43(s,3H)。
实施例5：
具体步骤为：向50mL圆底烧瓶中加入0.3mmol 1-硝基-2-苯基丁烯、0.35mmol对氟苯亚磺酸钠和5mLDMF，在100℃下磁力搅拌反应4小时后，用乙酸乙酯萃取反应液，有机层经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:10/V为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品，产品为白色固体，收率为81％。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm)Z isomerδ7.75(d,J＝7.6Hz,2H),7.46–7.34(m,4H),7.27–7.03(m,4H),6.09(q,J＝7.2Hz,1H),4.37(s,2H),1.66(d,J＝7.2Hz,3H).E isomerδ7.75(d,J＝7.6Hz,2H),δ7.58–7.48(m,4H),7.27–7.03(m,4H),5.78(q,J＝7.2Hz,1H),4.13(s,2H),1.63(d,J＝7.2Hz,3H)。
实施例6：
具体步骤为：向50mL圆底烧瓶中加入0.3mmol 1-硝基-2-(2-噻吩)丙烯、0.35mmol对甲氧基苯亚磺酸钠和4mLDMSO，在80℃下磁力搅拌反应4小时后，用乙酸乙酯萃取反应液，有机层经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:10/V为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品，产品为白色固体，收率为92％。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm)δ7.75(d,J＝8.8Hz,2H),7.13(d,J＝5.2Hz,1H),6.89(m,4H),5.62(s,1H),5.01(s,1H),4.19(s,2H),3.85(s,3H)。
实施例7：
具体步骤为：向50mL圆底烧瓶中加入0.3mmol 1-硝基-2-(2-噻吩)丙烯、0.35mmol对甲基苯亚磺酸钠和3mLDMSO，在80℃下磁力搅拌反应4小时后，用乙酸乙酯萃取反应液，有机层经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂即得粗产品，粗产品用乙酸乙酯/石油醚＝1:10/V为淋洗液进行柱分离提纯即得所需产品，产品为白色固体，收率为90％。
所得产品的核磁氢谱图结果为：1H NMR(400MHz,CDCl3,ppm)δ7.70(d,J＝8.0Hz,2H),7.24(d,J＝7.6Hz,2H),7.11(d,J＝5.2Hz,1H),6.91(d,J＝3.6Hz,1H),6.85(dd,J＝4.8,3.6Hz,1H),5.60(s,1H),4.99(s,1H),4.17(s,2H),2.39(s,3H)。
本发明提供了一种烯丙基砜化合物的合成方法，与已有的方法相比，本发明未添加催化剂，不需要氩气保护等严苛的条件，且反应时间短、安全性好、操作简便、反应效率高且催化剂低廉，是一种具有潜在应用价值的方法。
上述施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等小变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.选择性合成烯丙基砜化合物的方法，以硝基烯烃和亚磺酸钠做原料，加入溶剂直接加热搅拌，经过处理得到烯丙基砜类化合物；
所述的硝基烯烃为1-硝基-2-苯基丙烯、1-硝基-2-(4-溴苯基)丙烯、1-硝基-2-(4-氟苯基)丙烯、1-硝基-2-苯基丁烯、1-硝基-2-(2-噻吩)丙烯，所述的亚磺酸钠为苯亚磺酸钠、对甲氧基苯亚磺酸钠、对甲基苯亚磺酸钠、对氟苯亚磺酸钠，所述的烯丙基砜化合物为II；
Figure 28332DEST_PATH_IMAGE002
（II）
其中， R1为H或甲基。
2.根据权利要求1所述的选择性合成烯丙基砜化合物的方法，其特征在于：所述的亚磺酸钠的用量为硝基烯烃用量的1-3倍。
3.根据权利要求1所述的选择性合成烯丙基砜化合物的方法，其特征在于：所用溶剂为DMSO，DMF，Nitroethane，NMP，甲苯，乙腈或者THF。
4.根据权利要求1所述的选择性合成烯丙基砜化合物的方法，其特征在于：反应在50-110℃的温度范围内进行。
5.根据权利要求1所述的选择性合成烯丙基砜化合物的方法，其特征在于：反应时间为1-8小时。
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