CN108218804B - 一种4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物及其合成方法 - Google Patents

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    • C07D261/12—Oxygen atoms

Abstract

本发明公开了一种4‑烷硫基‑3‑异噁唑酮衍生物及其合成方法。1‑烷硫基‑1‑胺基‑1‑烯‑3‑酮与亚酰碘苯一步反应，生成4‑烷硫基‑3‑4‑烷硫基‑3‑异噁唑酮衍生物，所得4‑烷硫基‑3‑异噁唑酮衍生物能够发生进一步的转化生成功能化产物。该方法原料易得、操作简便、合成反应条件温和、效率高、底物适应性广、产物立体选择性好、官能团具有多样性。

Description

一种4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物及其合成方法。1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应生成4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物。
与已报道的异噁唑酮类衍生物合成方法相比较，本发明原料易得、操作简便、合成反应条件温和、效率高，且产物具有很好官能团多样性。本发明合成的异噁唑酮结构中烷硫基，可以进一步官能团化的基团，可以作为药物及化工用品结构的中间体。
背景技术
4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物是一类含N,O的五元杂环化合物，具有独特的结构和特殊的活性，是合成具有生物活性化合物的重要中间体。异噁唑酮作为重要的有机合成子，也是生物活性分子和天然产物的重要结构单元。在医药方面，主要的药理活性有止痛、消炎、抗痨、抗惊厥、抗菌、兴奋神经等用途；在农药领域，主要具有杀虫、灭菌、除草等生物活性。
发明内容
本发明的目的在于1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应，生成4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物1，所得4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物1发生进一步的转化生成功能化产物。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物1，其分子结构式如下式所示：
Figure BDA0001175509200000011
R1选自以下基团：碳原子数为1-18烷基、芳基、萘基、呋喃基、噻吩基、反式苯乙烯基、噻吩乙烯基或呋喃乙烯基；
R1优选以下基团：芳基、萘基、呋喃基。R2为碳原子数为1-18的直链烷基、烯丙基或苄基；
R2优选以下基团：烯丙基或苄基。R3为碳原子数为1-18烷基、苄基、芳杂环烷基或芳基。
R3优选以下基团：苄基、芳杂环烷基。
采用的合成方法为：
1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应。反应结束后按常规分离纯化方法进行产物分离和表征，得到4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物1。
技术方案特征在于：
1)1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯的摩尔比为1:1-1:2；反应溶剂为1,2-二氯乙烷(DCE)、二氯甲烷(DCM)、氯仿(CHCl3)、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、乙醇(EtOH)和水中的一种或两种的混合物；1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮3在反应溶剂中的摩尔浓度为0.05-1.0M；反应气氛为空气；反应时间为0.1-24小时；反应温度为0-100℃。
2)1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应生成1的反应最好在1,2-二氯乙烷溶剂中进行。
3)1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应生成1的反应最好在18-35℃下进行。
4)1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应生成1的反应时间最好为1-4小时。
5)1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应生成1的反应，1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯的摩尔比最好为1:1-1:1.5。
本发明具有以下优点：
1)1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮具有结构多样性，可以用来合成不同类型和结构的4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物。
2)原料容易制备，制备原料便宜易得，成本低廉，易于工业化生产。
3)4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物1的合成反应使用无金属亚酰碘苯作为促进剂，对环境友好。
4)4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物1产物有好的立体选择性，官能团多样性，具有广泛的应用性。
总之，本发明利用1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮的结构多样性与多反应中心来高效合成不同类型和结构的4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物1，原料便宜易得，操作简便，目标产物收率高，并且可以进一步官能团化。
具体实施方式
本发明从1,1-二烷硫基-1-烯-3-酮出发，合成1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮，然后1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯进一步反应，生成4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物1。
通过下述实施例有助于进一步理解本发明，但本发明的内容并不仅限于此。
实施例1
Figure BDA0001175509200000031
具体过程为：称取2a(111mg,0.5mmol)、亚酰碘苯(110mg,0.5mmol)于25mLSchlenk反应瓶中，在空气下，加入DCE溶剂5mL，在25℃下搅拌反应2小时。反应结束后，减压下除去挥发组份，然后用硅胶柱层析分离(洗脱液为石油醚(60-90℃)/乙酸乙酯，v/v＝20:1)，得到白色固体目标产物1a(83mg,收率70％)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
实施例2
反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，溶剂为水。停止反应，经后处理得到目标产物1a(51mg,收率43％)。
应用例1
4-烷硫基-3-异噁唑酮及其衍生物1在有机合成中烷硫基可以转化。现以化合物1a为原料合成4-苯基-3-异恶唑酮3a为例加以说明。
Figure BDA0001175509200000032
具体过程为：在手套箱中称取1a(118mg,0.5mmol)，苯硼酸(122mg,1.0mmol)以及Pd(PPh3)4(53mg,0.046mmol)，CuI(191mg,1.0mmol)，Cs2CO3(329mg，1.0mmol)加入到50mL带有支口的反应管中，在N2保护下加入3mL THF，50℃下反应1a。旋去溶剂，柱层析:PE(60–90℃)/EA＝10/1，v/v。得到淡黄色固体3a(133mg,收率80％)。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
典型化合物表征数据
4-烷硫基-5-甲基-3-异噁唑酮衍生物1a，白色固体，熔点112-113℃。1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.38(m,5H,aromatic CH),4.34(d,J＝5.9Hz,2H,N-CH2),2.76(s,3H,SCH3),2.12(s,3H,C＝C-CH3).13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3)δ163.9(Cq,N-C＝O),138.3(Cq,aromatic CCH2)128.7,127.8and 127.5(aromatic CH),121.5(Cq,C＝C-O),116.5(Cq,CSMe),43.8(N-CH2),20.9(C＝C-CH3),18.2(SCH3).C12H14NO2S的HRMS理论值[M+H]+:236.0745；测定值:236.0747。

Claims (3)

1.一种4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物的合成方法，其分子结构式如下式1所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
R1选自以下基团：碳原子数为1-18的直链烷基、芳基、取代芳基、萘基、呋喃基、噻吩基、肉桂基、噻吩乙烯基或呋喃乙烯基，所述取代芳基为不同基团取代的芳基，取代基为氟、氯、溴、碘、甲基、甲氧基中的一种或二种以上；
R2为碳原子数为1-18的直链烷基、烯丙基或苄基；
R3为碳原子数为1-18的直链烷基、苄基、取代芳基、芳杂环烷基或芳基，所述芳杂环烷基中的杂原子为N、O、S中的一种或二种以上，所述取代芳基为不同基团取代的芳基，取代基为氟、氯、溴、碘、甲基、甲氧基中的一种或二种以上；
所述4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物的合成方法为： 1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应，一步生成4-烷硫基-3-异噁唑酮衍生物1。
2.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：
1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯的摩尔比为1:1-1:2；1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应使用的反应溶剂为1,2-二氯乙烷（DCE）、二氯甲烷（DCM）、氯仿（CHCl3）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、二甲基亚砜（DMSO）、乙醇（EtOH）和水中的一种或两种的混合物；1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮在反应溶剂中的摩尔浓度为0.05-1.0 M；反应气氛为空气；反应时间为0.1-24小时；反应温度为0-100 ºC。
3.按照权利要求2所述的合成方法，其特征在于：
1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应生成1的反应在1,2-二氯乙烷溶剂中进行；
1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应生成1的反应在18 -35 oC下进行；
1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应生成1的反应时间为1-4小时；
1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯反应生成1的反应，1-烷硫基-1-胺基-1-烯-3-酮与亚酰碘苯的摩尔比为1:1-1:1.5。
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4-Sulfenyl-2-carbamoyl-4-isoxazolin-3-ones: biological isostere to 4-chloro-2-carbamoyl-4-isoxazolin-3-ones;Kudo, Noriaki等;《Chemical & Pharmaceutical Bulletin》;20000430;第48卷(第4期);509-515 *

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