CN108440345A - 一种磺酰胺类化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种磺酰胺类化合物的合成方法，是在有机溶剂中，以1,2‑二溴乙烷作氧化剂、碘化物为碘源，亚磺酸盐和胺类化合物以2:1的摩尔比，于50℃~90℃氧化偶联1~12小时，最后经纯化而得。本发明以1,2‑二溴乙烷作为氧化剂、碘化物为碘源，催化活性高，选择性好，效率高；反应条件温和，成本低，产率高，有利于大规模生产。

Description

一种磺酰胺类化合物的制备方法
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，涉及一种磺酰胺类化合物的合成方法，其涉及一种以1,2-二溴乙烷为氧化剂、碘化物为碘源，以亚磺酸盐和胺类化合物为底物，通过氧化偶联反应来制备磺酰胺的方法。
背景技术
磺酰胺类化合物具有多种生物活性，其本身以及由它衍生的一系列有机化合物，在临床药物、农药、染料以及材料等方面有着广泛的用途。例如：在医药领域，磺酰胺类药物是药物中极其重要的一类，特别是近年来大量具有抗肿瘤活性的磺酰胺类化合物被报道。其中一些具有抗炎、抗病毒、抗肿瘤等活性的磺胺类药物已用于临床治疗。例如，氯磺丙脲片是降血糖的一种药物，用于治疗饮食控制疗效不满意的轻、中度Ⅱ型糖尿病[中国新药杂志，2010，22:39-48]。在农药领域，磺酰胺类化合物常被用作高效除草剂，尤其是氮杂磺酰胺以及含卤磺酰胺，被证实为一种高效ALS抑制剂。其中，五氟磺草胺类除草剂广泛应用于全球水稻作物上的草害防除，由于它低毒，对非靶标生物安全，对稗草、莎草及多种阔叶杂草和水生杂草等高效，并对某些抗性杂草有效，极具市场潜力[现代农药，2015，2:52-57]。因此，磺酰胺类化合物的高效合成一直是人们关注的重点研究课题之一。
磺酰胺类化合物的结构如下式所示：
其中，R1为烷基、取代烷基、芳香基、取代芳香基R2，R3为氢、烷基、芳香基、取代芳香基。
磺酰胺类化合物一般通过磺酰氯与伯胺或仲胺直接反应来制备。此外，磺酰胺类化合物也可以经亚磺酸盐与胺类化合物的氧化偶联反应得到[J. Org. Chem.，2006，71，1080]，I2/TBHP介导的亚磺酸盐和胺的偶联反应等方法合成。这些方法一般都用过氧化物作为氧化剂，如TBHP[Org. Lett.，2016，18，3194]，过氧化氢等，这些过氧化物类氧化剂极易发生爆炸，对人体产生伤害。有的采用价值昂贵、有毒的金属催化剂，如醋酸钯[Org. Lett., 2013, 15 , 6226]，溴化亚铜等，考虑到生产成本以及安全因素，这些方法不利于大规模生产。
发明内容
本发明的目的是是针对现有技术合成磺酰胺类存在的问题，提供一种在温和条件下低成本、高效率、高产率合成磺酰胺类化合物的绿色方法。
本发明合成磺酰胺类化合物的方法，在有机溶剂中，以1,2-二溴乙烷为氧化剂，碘化物为典源，亚磺酸盐和胺类化合物以1:10~1:0.5的摩尔比，于50℃~90℃反应5~12小时，最后经纯化而得。其合成路线如下：
所述亚磺酸盐为脂肪族亚磺酸盐、芳香族亚磺酸盐或杂环芳香族的亚磺酸盐；其结构式为：
其中，R为烷基、取代烷基、芳香基或取代芳香基。其中烷基为C1~C20，如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等；取代烷基为卤素、硝基、烷氧基、苄氧基、乙烯基、炔基等取代的烷基；取代芳香基为卤素、硝基、烷氧基、苄氧基、乙烯基、炔基或烷基取代的芳香基。
所述胺类化合物的结构式为：
R1，R2为氢、烷基、芳香基或取代芳香基；其中烷基为C1~C20，如甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等；取代芳香基为卤素、硝基、烷氧基、苄氧基、乙烯基、炔基或烷基等取代基的芳基。
所述有机溶剂为乙醇、乙腈、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、PEG400+水。
所述氧化剂1,2-二溴乙烷其用量为胺类化合物摩尔量的1~5倍。
所述碘源为碘化钠、碘化钾或碘化铵；碘化物的添加量为胺类化合物摩尔量的1~5倍。
本发明制备的产物经波谱表征，确证了所合成的化合物即为目标化合物。
本发明合成磺酰胺类的方法相对现有技术具有以下优点：
1、以1,2-二溴乙烷作氧化剂、碘化物为碘源，催化活性高，反应时间段，选择性高；
2、反应条件温和，成本低，产率高，有利于大规模生产。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明磺酰胺类化合物的合成做进一步的说明。
实施例1：4-甲基-N-苯基苯磺酰胺的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（356mg，2.0mmol）碘化钠（300mg，2.0mmol），苯胺（93mg，1mmol）加入到含有磁子的10ml的反应管中，用注射器将溶于2ml PEG-400的1,2-二溴乙烷（376mg，2.0mmol）和2ml蒸馏水加入到反应体系中。然后在80℃下搅拌12小时。撤去加热，用NH4Cl饱和水溶液（20ml）淬灭，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取，保留有机相，依次用水，饱和食盐水洗三次。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品194mg，产率78%。
光谱数据：1H NMR (400 MHz，CDCl3) δ (ppm):7.67(d，J = 8.0 Hz，2H)，7.33(d，J= 8.0 Hz，2H)，7.29 (t，J = 8.2 Hz，2H)，7.11– 7.03(m，3H)，6.03 (s，1H)，2.43(s，3H)；13C NMR (151 MHz，CDCl3) δ (ppm): 141.6，141.2，140.3，129.4，129.1，125.0，123.2，118.5，21.0。
实施例2：N,4-二甲基-N-苯基苯磺酰胺的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（356mg，2.0mmol）碘化钠（300mg，2.0mmol），N-甲基苯胺（107mg，1mmol）加入到含有磁子的10ml的反应管中，用注射器将溶于2ml PEG-400的1,2-二溴乙烷（376mg，2.0mmol）和2ml蒸馏水加入到反应体系中。然后在80℃下搅拌10小时。撤去加热，用NH4Cl饱和水溶液（20ml）淬灭，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取，保留有机相，依次用水、饱和食盐水洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品214mg，产率82%。
光谱数据：1H NMR (600 MHz，CDCl3) δ (ppm)：7.42 (d，J = 8.4 Hz，2H)，7.29(t，J = 7.2 Hz，2H)，7.26 (m，1H)，7.23 (d，J = 7.8 Hz，2H)，7.10 (d，J = 7.2 Hz，2H)，3.16 (s，3H)，2.41 (s，3H)；13C NMR (151 MHz，CDCl3) δ (ppm):143.5，141.6，133.5，129.3，128.8，127.9，127.2，126.6 ，38.1，21.5。
实施例3：N-苄基-4-甲基苯磺酰胺的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（356mg，2.0mmol），碘化钠（300mg，2.0mmol），苄胺（107mg，1mmol）加入到含有磁子的10ml的反应管中，用注射器将溶于2ml PEG-400的1,2-二溴乙烷（376mg，2.0mmol）和2ml蒸馏水加入到反应体系中。然后在70℃下搅拌12小时。撤去加热，用NH4Cl饱和水溶液淬灭，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取，保留有机相，依次用水，饱和食盐水洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品195mg，产率75%。
光谱数据：1H NMR (600 MHz，CDCl3) δ (ppm)：7.78 (d，J = 8.4 Hz，2H)，7.32(d，J = 8.4 Hz，2H)，7.31 – 7.26 (m, 3H)，7.21 (d，J = 7.8 Hz，2H)，4.72(t，J = 6.0 Hz，1H)，4.14(d，J = 6.0 Hz，2H)，2.45 (s，3H)；13C NMR (151 MHz，CDCl3) δ (ppm):143.5，136.9，136.3，129.7，128.7，127.9，127.9，127.2，47.3，21.5。
实施例4：N-(4-甲氧基苯基)-4-甲基苯磺酰胺的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（356mg，2.0mmol），碘化钠（300mg，2.0mmol），对甲氧基苯胺（123mg，1mmol）加入到含有磁子的10ml的反应管中，用注射器将溶于2ml PEG-400的1,2-二溴乙烷（376mg，2.0mmol）和2ml蒸馏水加入到反应体系中。然后在70℃下搅拌12小时。撤去加热，用NH4Cl饱和水溶液淬灭，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取，保留有机相，依次用水，饱和食盐水洗涤。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品202mg，产率73%。
光谱数据：1H NMR (600 MHz，CDCl3) δ (ppm)：7.56 (d，J = 8.4 Hz，2H)，7.21(d，J = 8.4Hz，2H)，6.95 (d，J = 9.0 Hz，2H)，6.76 (d，J = 9.0 Hz，2H)，6.26 (s，1H)，3.75 (s，3H)，2.38 (s，3H).13C NMR (151 MHz，CDCl3) δ (ppm): 157.9，143.6，136.0，129.5，128.9，127.3，125.5，114.4，55.4，21.5。
实施例5：4-甲基-N,N-二丙基苯亚磺酰胺的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（356mg，2.0mmol），碘化钠（300mg，2.0mmol），二丙胺（101mg，1mmol）加入到含有磁子的10ml的反应管中，用注射器将溶于2ml PEG-400的1,2-二溴乙烷（376mg，2.0mmol）和2ml蒸馏水加入到反应体系中。然后在80℃下搅拌10小时。撤去加热，用NH4Cl饱和水溶液淬灭，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取，保留有机相，依次用水，饱和NaCl溶液各洗三次。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品169mg，产率69%。
光谱数据：1H NMR (600 MHz，CDCl3) δ (ppm): 7.69(d，J = 8.4 Hz，2H)，7.28(d，J = 8.2Hz，2H)，3.06 (m，4H)，2.42 (s，3H)，1.54 (dt, J = 14.8, 7.6 Hz, 2H)，0.87(t，J = 7.4 Hz，6H). 13C NMR (101 MHz，CDCl3) δ (ppm): 142.9，137.2，129.5，127.1，50.0，22.0，21.5，11.2。
实施例6：N-(3-氟苄基)-N,4-二甲基苯磺酰胺的合成
依次将对甲苯亚磺酸钠（356mg，2.0mmol），碘化钠（300mg，2.0mmol），间氟-N-甲基苄胺（139mg，1mmol）加入到含有磁子的10ml的反应管中，用注射器将溶于2ml PEG-400的1,2-二溴乙烷（376mg，2.0mmol）和2ml蒸馏水加入到反应体系中。然后在80℃下搅拌12小时。撤去加热，用NH4Cl饱和水溶液淬灭，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取，保留有机相，依次用水，饱和NaCl溶液各洗三次。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品219mg，产率75%。
光谱数据：1H NMR (600 MHz，CDCl3) δ (ppm): 7.72 (d，J = 8.4 Hz，2H)，7.36(d，J = 8.4 Hz，2H)，7.30 (m,1H)，7.08 (d，J = 7.8 Hz，1H)，7.02 (d，J = 8.4 Hz，1H)，6.98 (m，1H)，4.12 (s，2H)，2.61 (s，3H)，2.46 (s，3H). 19F NMR (376 MHz，CDCl3) δ(ppm): -113.00 – -113.28.13C NMR (151 MHz，CDCl3) δ (ppm): 163.83 (s), 162.20(s), 143.63 (s), 138.45 (d, J = 7.1 Hz), 134.29 (s), 130.17 (d, J = 8.1 Hz),129.81 (s), 127.49 (s), 123.80 (d, J = 3.0 Hz), 115.00 (dd, J = 43.5, 21.5Hz), 53.69 (d, J = 1.9 Hz), 34.53 (s), 21.54 (s)。
实施例7：N-甲基-N-苯基苯磺酰胺的合成
依次将苯亚磺酸钠（328mg，2.0mmol），碘化钠（300mg，2.0mmol），N-甲基苄胺（107mg，1mmol）加入到含有磁子的10ml的反应管中，用注射器将溶于2ml PEG-400的1,2-二溴乙烷（376mg，2.0mmol）和2ml蒸馏水加入到反应体系中。然后在80℃下搅拌12小时。撤去加热，用NH4Cl饱和水溶液淬灭，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取，保留有机相，依次用水，饱和NaCl溶液各洗三次。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品197mg，产率80%。
光谱数据：1H NMR(600 MHz, CDCl3) δ(ppm): 7.58 (m,3H), 7.55 (t, J = 7.8Hz, 2H), 7.45 (m, 3H), 7.29 (dd, J = 14.9, 7.2 Hz, 2H), 7.09 (d, J = 7.6 Hz,3H), 3.18 (s, 3H).13C NMR (151 MHz, CDCl3) δ (ppm): 141.5, 136.4, 132.8,128.9, 128.7, 127.8, 127.3, 126.6, 38.1。
实施例8：N,N-二异丁00基-2-萘基磺酰胺的合成
依次将萘亚磺酸钠（428mg，2.0mmol），碘化钠（300mg，2.0mmol），二异丁胺（129mg，1mmol）加入到含有磁子的10ml的反应管中，用注射器将溶于2ml PEG-400的1,2-二溴乙烷（376mg，2.0mmol）和2ml蒸馏水加入到反应体系中。然后在80℃下搅拌12小时。撤去加热，用NH4Cl饱和水溶液淬灭，并用二氯甲烷（20ml×3次）萃取，保留有机相，依次用水，饱和NaCl溶液各洗三次。减压蒸去溶剂，快速柱层析分离得到产品220mg，产率69%。
光谱数据：1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ (ppm): 8.37 (s, 1H), 7.98 (dd, J =8.2, 1.5 Hz, 1H), 7.94 (d, J = 8.9 Hz, 1H), 7.90 (d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.90(d, J = 7.5 Hz, 1H), 7.77 (dd, J = 8.6, 1.9 Hz, 1H), 7.65-7.58 (m, 2H), 2.93(d, J = 7.5 Hz, 4H), 1.95-1.86 (m, 2H), 0.89 (d, J = 6.7 Hz, 12H).13C NMR (151MHz, CDCl3) δ (ppm): 136.8, 134.6, 132.2, 129.1, 129.1, 128.5, 128.4, 127.8,127.4, 122.8, 57.1, 27.3, 20.2。

Claims (8)

1.一种磺酰胺类化合物的制备方法，是在有机溶剂中，以1,2-二溴乙烷作为氧化剂、碘化物为碘源，以亚磺酸盐和胺类化合物为底物，通过氧化偶联反应制得。
2.如权利要求1所述一种磺酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述亚磺酸盐为脂肪族亚磺酸盐、芳香族亚磺酸盐或杂环芳香族的亚磺酸盐；其结构式为：
其中，R为烷基、取代烷基、芳香基或取代芳香基。
3.如权利要求1所述一种磺酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述胺类化合物的结构式为：
其中，R1、R2分别为氢、烷基、芳基或苄基。
4.如权利要求1所述一种磺酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：亚磺酸盐与胺类化合物的摩尔比为1:10~1.0.5。
5.如权利要求1所述一种磺酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述氧化剂1,2-二溴乙烷其用量为胺类化合物摩尔量的1~5倍。
6.如权利要求1所述一种磺酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述碘源碘化物为碘化钠、碘化钾或碘化铵；碘化物的添加量为胺类化合物摩尔量的1~5倍。
7.如权利要求1所述一种磺酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述有机溶剂为PEG400-H2O、乙醇、乙腈、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜。
8.如权利要求1所述一种磺酰胺类化合物的制备方法，其特征在于：所述氧化偶联反应的温度为50℃~ 90℃，反应时间为5~12小时。
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