CN109851538B - 一种制备γ-芳基腈的方法及化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备γ‑芳基腈的方法，包括：芳基亚砜与β,γ不饱和腈在活化剂作用下组装形成重排前体，重排前体在碱的作用下重排得到γ‑芳基腈；与现有方法相比，本方法通过芳基亚砜与β,γ不饱和腈在温和条件下合成γ‑芳基腈，其优势在于：1)本方法反应条件温和、选择性好，收率高，产物易分离、操作简单；2)本方法所用原料价廉易得，避免了传统方法中碱性过强，反应条件要求严格，反应底物受到限制的缺点；3)本反应机理新颖，为苯环对位官能团化开辟新的合成途径。
Description
技术领域
本发明属于有机化学合成领域，特别涉及一种制备γ-芳基腈的新方法及制备得到的化合物。
背景技术
不饱和腈类化合物作为重要的腈类衍生物，是合成性信息素、颜料、香料、植物生长调节剂、益生素、前列腺合成酶抑制剂等生物活性物质的重要中间体。不饱和氰基化合物中含有碳碳双键和氰基两大重要官能团，氰基具有较好的官能团衍生性，可以简单的被水解或者还原，制备酰胺(Inorg.Chim.Acta2005,358,1-21)、羧酸(Tetrahedron Lett.2014,55,3802-3804.)、醛(Tetrahedron Lett.2002,43,1395-1396.)、酮(J.Org.Chem.1987,52,3901-3904.)和胺类化合物(J.Med.Chem.1993,36,3300-3307.)因此在有机合成中有着重要作用。
在腈中引入碳碳双键，则将继续拓宽产物应用范围。碳碳双键可以被还原为饱和烃，可以被氧化为醛、可以进行双官能团化等一系列衍生化为制备药物以及天然产物中间体提供丰富的中间体。因此，研究开发制备γ-芳基腈化合物的新方法具有重要的现实意义。
发明内容
本发明提供了一种制备γ-芳基腈的新方法。该反应方法创新性高，条件温和，选择性好，收率高，官能团兼容性强。
一种制备γ-芳基腈的方法，包括：芳基亚砜与β,γ不饱和腈在活化剂作用下组装形成重排前体，重排前体在碱的作用下重排得到γ-芳基腈；
所述芳基亚砜、β,γ不饱和腈以及γ-芳基腈的结构分别如下：
其中：R1为苯基、卤素取代的苯基、烷基取代的苯基、酯基取代的苯基、烷基、卤代烷基；
R2为H、烷基、环烷基、杂环基、卤素取代的烷基、烷酰氧基取代的烷基、烷氧酰基取代的烷基、芳基酰氧基取代的烷基；
R3为H、卤素、烷基；
R4为H、卤素、烷基、酯基。
反应过程如下：
作为优选，包括如下步骤：
(1)在有机溶剂中加入芳基亚砜、β,γ不饱和腈，低温下加入活化剂，T1温度下至反应完成；
(2)将步骤(1)的反应液温度调整至T2，加入碱，该温度下至反应完成，后处理得到所述的γ-芳基腈。
作为优选，所述活化剂为三氟甲磺酸酐。
作为优选，所述活化剂加入的温度为-70～-85℃，进一步优选为-78℃。
作为优选，所述制备重排前体的反应温度或者T1为-30～-70℃，进一步优选为-50～-70℃；更进一步优选为-50～-60℃；某些优选的实施例中，选择-50℃、-55℃、-60℃等。
作为优选，所述碱为三乙烯二胺、N,N'-二异丙基乙胺、N-甲基吗啉，2,6-二甲基吡啶。进一步优选为三乙烯二胺、N,N'-二异丙基乙胺；更进一步优选为三乙烯二胺。
作为优选，反应溶剂为二氯甲烷。进一步优选为二氯甲烷。最好选择干燥后的二氯甲烷。
作为优选，所述在碱的作用下重排的反应温度或者T2为-30～-120℃；进一步优选为-60～-110℃；更进一步优选为-90～-110℃；某些优选的实施例中，选择-100℃。
作为优选，所述芳基亚砜与β,γ不饱和腈的摩尔比为1：(1～4)，进一步优选为1：(2～3)；所述芳基亚砜与活化剂的摩尔比为1：(1～2)；进一步优选为1:1.5；所述芳基亚砜与碱的摩尔比为1：(1～3)；进一步优选为1：(2～3)。
作为优选，制备重排前体的反应时间为5min～20小时，优选为12～20小时。所述在碱的作用下重排的反应时间为5min～1小时，优选为0.5～1小时。
作为优选，R1为苯基、氯代苯基、溴代苯基、甲基苯基、甲酯基取代的苯基、氯甲基、C1～C4烷基；R2为H、C1～C9的烷基、环戊基、环己基、氮杂环己基、氯取代的C1～C5烷基、C1～C4烷酰氧基取代的C1～C4烷基、噻吩基酰氧基取代的C1～C4烷基、卤素取代的噻吩基酰氧基取代的C1～C4烷基、C1～C2烷氧酰基取代的C1～C4烷基、苯基或取代苯基酰氧基取代的C1～C4烷基；R3为H、溴；R4为H、Cl、Br、C1～C2烷基、甲氧羰基。
本发明中，所述卤素包括F、Cl、Br，优选为Cl、Br；所述C1～C4烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基等；氯代苯基包括对位、邻位或者间位取代的氯代苯基；同样的定义，溴代苯基、甲基苯基、甲酯基取代的苯基包括间位对位、邻位或者间位的取代。C1～C9的烷基包括甲基、乙基、异丙基、异丁基、叔丁基甲基、以及C3～C9的直链烷基等。C1～C5烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、叔丁基甲基等。C1～C2烷基包括甲基、乙基。
本发明还提供了一种γ-芳基腈化合物，具有如下通式所示的化合物：
其中：R1为苯基、卤素取代的苯基、烷基取代的苯基、酯基取代的苯基、烷基、卤代烷基；
R2为H、烷基、环烷基、杂环基、卤素取代的烷基、烷酰氧基取代的烷基、烷氧酰基取代的烷基、芳基酰氧基取代的烷基；
R3为H、卤素、烷基；
R4为H、卤素、烷基、酯基。
作为优选，R1为苯基、氯代苯基、氯甲基、正丁基；R2为H、环戊基、环己基、正丁基、正壬烷基、异丁基、5-氯取代正戊基、3-苯甲酰氧基丙基、N-对甲苯磺酸吡啶-4-基；R3为H、溴；R4为H、氯。
作为优选，γ-芳基腈化合物包括如下化合物：
与现有方法相比，本方法通过芳基亚砜与β,γ不饱和腈在温和条件下合成γ-芳基腈，其优势在于：
1)本方法反应条件温和、选择性好，收率高，产物易分离、操作简单；
2)本方法所用原料价廉易得，避免了传统方法中碱性过强，反应条件要求严格，反应底物受到限制的缺点；
3)本反应机理新颖，为苯环对位官能团化开辟新的合成途径。
具体实施方式
以下介绍本发明提供的制备γ-芳基腈的具体实施实例，共提供了7个具体实施例。应当指出的是，本发明的实施不局限于以下实施例。
实施例1：
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(101mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(67mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器置于-78℃低温中平衡5min，然后低温下沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-60℃，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中DABCO(1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷)(112mg，1.0mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到反应混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到淡黄色固体状产物，纯度大于99％，产率84％。(Rf＝0.31,展开剂:PE/EtOAc＝10/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.39–7.24(m,7H),7.08(d,J＝8.1Hz,2H),6.88–6.82(m,1H),5.29(d,J＝16.4,1H),3.51(d,J＝6.5,2H)。
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实施例2：
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(101mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(135mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器置于-78℃低温中平衡5min，然后沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-60℃，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中DABCO(112mg，1.0mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到无色油状液体产物，纯度大于99％，产率71％。(Rf＝0.32,展开剂:PE/Acetone＝30/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.39–7.25(m,7H),7.08(d,J＝8.3Hz,2H),6.85(dd,J＝16.3,8.3Hz,1H),5.25(d,J＝16.3,1H),3.14–3.06(m,1H),2.25–2.15(m,1H),1.90–1.81(m,1H),1.73–1.64(m,1H),1.63–1.54(m,2H),1.54–1.45(m,2H),1.27–1.18(m,1H),1.09–1.00(m,1H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ157.8,139.7,135.3,134.8,131.3,131.1,129.3,128.7,127.3,117.5,99.6,55.6,44.2,31.43,31.35,25.2,24.8。
IR(neat):3053,3019,2950,2866,2221,1476,731,689。
HRMS(APCI-TOF):calculated for[C21H20NS(M-H+)]:318.1322,found:318.1316。
实施例3：
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(101mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(270mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器至于-78℃低温中平衡5min，然后沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-55，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中DABCO(112mg，1.0mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到黄色油状液体产物，纯度大于99％，产率46％。(Rf＝0.38,展开剂:PE/Acetone＝5/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.57(d,J＝4.0Hz,1H),7.37(d,J＝7.4Hz,2H),7.35–7.32(m,2H),7.31–7.24(m,3H),7.07(d,J＝8.2Hz,2H),6.93(d,J＝4.0Hz,1H),6.81(dd,J＝16.3,7.4Hz,1H),5.29(d,J＝16.4Hz,1H),4.27–4.22(m,2H),3.45–3.40(m,1H),1.97–1.78(m,2H),1.75–1.60(m,2H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ161.1,157.4,138.5,137.5,135.8,134.9,133.2,131.7,131.6,131.0,129.4,128.5,127.5,127.4,117.2,100.1,64.6,48.5,30.7,26.5。
IR(neat):3058,2953,2359,1705,1422,1249,1279,1089,740。
HRMS(ESI-TOF):calculated for[C24H20ClNO2S2Na(M+Na+)]:476.0516,found:476.0524。
实施例4：
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(101mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(146mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器置于-78℃低温中平衡5min，然后沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-60℃，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中DABCO(112mg，1.0mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到黄色固体产物，纯度大于99％，产率23％。(Rf＝0.27，展开剂：PE/EtOAc＝10/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.43–7.37(m,2H),7.37–7.30(m,2H),7.30–7.24(m,3H),7.10(d,J＝8.3Hz,2H),5.78(d,J＝1.4Hz,1H),3.86(s,2H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ148.7,136.7,134.5,133.1,132.0,130.6,130.0,129.4,127.7,115.8,103.1,47.6。
IR(neat):3036,2923,2849,2224,2595,1491,1016,791,639。
HRMS(ESI-TOF):calculated for[C16H12BrNSCl(M+Cl-)]:363.9568,found:363.9575。
实施例5：
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(136mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(67mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器置于-78℃低温中平衡5min，然后沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-50℃，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中DABCO(112mg，1.0mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到无色油状液体产物，纯度大于99％，产率71％。(Rf＝0.17，展开剂：PE/EtOAc＝20/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.47(d,J＝7.9Hz,1H),7.28–7.24(m,2H),7.23–7.19(m,1H),7.17(d,J＝7.8Hz,1H),7.06(d,J＝8.0Hz,1H),6.97(d,J＝8.0Hz,1H),6.84–6.78(m,1H),5.29(d,J＝16.3Hz,1H),3.51(d,J＝6.6,2H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ152.5,137.1,135.8,135.6,132.8,132.7,132.5,132.4,130.4,130.3,129.1,128.0,127.6,117.0,101.8,38.4。
IR(neat):2981,2224,1731,1632,1450,1240,1029,746,728。
HRMS(ESI-TOF):calculated for[C16H11Cl2NSNa(M+Na+)]:341.9881,found:341.9890。
实施例6：
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(88mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(67mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器置于-78℃低温中平衡5min，然后沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-60℃，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中i-Pr2EtN(161μL，1.25mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到无色油状液体产物，纯度大于99％，产率72％。(Rf＝0.30，展开剂：PE/EtOAc＝5/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.53–7.46(m,2H),7.16(d,J＝8.2Hz,2H),6.88–6.82(m,1H),5.33–5.28(m,1H),4.95(s,2H),3.55(dd,J＝6.6,1.6Hz,2H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ153.4,136.2,132.3,131.6,129.82,117.2,101.4,51.0,39.0。
IR(neat):3021,2920,2222,1631,1493,1227,968,718,640。
HRMS(ESI-TOF):calculated for[C11H10ClNSNa(M+Na+)]:246.0115,found:246.0117。
实施例7：
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(91mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(67mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器置于-78℃低温中平衡5min，然后沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-50℃，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中i-Pr2EtN(161μL，1.25mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到上式所示的无色油状液体产物，纯度大于99％，收率66％。(Rf＝0.31，展开剂：PE/EtOAc＝10/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.28(d,J＝8.2Hz,2H),7.05(d,J＝8.2Hz,2H),6.88–6.82(m,1H),5.29–5.25(m,1H),3.49(d,J＝6.5,2H),3.00–2.83(m,2H),1.67–1.55(m,2H),1.48–1.41(m,2H),0.92(t,J＝7.4Hz,3H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ154.0,136.1,133.5,129.4,129.3,117.4,101.0,38.9,33.3,31.2,22.0,13.7。
IR(neat):2966,2928,2223,1632,1492,1092,970,808。
HRMS(ESI-TOF):calculated for[C14H17NSNa(M+Na+)]:254.0974,found:254.0977。
实施例8：
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(101mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(109mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器置于-78℃低温中平衡5min，然后沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-60℃，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中DABCO(112mg，1.0mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到无色油状液体产物，纯度大于99％，产率70％。(Rf＝0.47，展开剂：PE/EtOAc＝10/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.40–7.24(m,7H),7.06(dd,J＝8.4,1.9Hz,2H),6.79(dd,J＝16.3,7.5Hz,1H),5.26(d,J＝16.4,1H),3.42–3.34(m,1H),1.78–1.66(m,2H),1.34–1.19(m,2H),0.91(t,J＝7.4Hz,3H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ158.21,139.5,135.3,135.0,131.4,131.2,129.3,128.5,127.3,117.4,99.5,48.7,36.5,20.5,13.8。
IR(neat):3056,3016,2956,2870,2222,1476,1014,738,689。
HRMS(APCI-TOF):calculated for[C19H20NS(M+H+)]:294.1311,found:294.1301。
实施例9：
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(101mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(193mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器置于-78℃低温中平衡5min，然后沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-60℃，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中DABCO(112mg，1.0mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到无色油状液体产物，纯度大于99％，产率65％。(Rf＝0.29，展开剂：PE/Acetone＝40/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.31(m,7H),7.07(d,J＝8.2Hz,2H),6.80(dd,J＝16.3,7.5Hz,1H),5.26(d,J＝16.3,1H),3.40–3.33(m,1H),1.80–1.65(m,2H),1.35–1.15(m,14H),0.88(t,J＝7.1Hz,3H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ158.3,139.6,135.3,135.0,131.4,131.2,129.3,128.5,127.3,117.4,99.5,49.0,34.4,31.9,29.52,29.42,29.37,29.3,27.3,22.7,14.2。
IR(neat):3057,3021,2922,2852,2222,1476,1024,736,689。
HRMS(APCI-TOF):calculated for[C25H32NS(M+H+)]:378.2250,found:378.2237。
实施例10
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(101mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(149mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器置于-78℃低温中平衡5min，然后沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-60℃，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中DABCO(112mg，1.0mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到无色油状液体产物，纯度大于99％，产率81％。(Rf＝0.41，展开剂：PE/Acetone＝30/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.41–7.22(m,7H),7.04(d,J＝8.3Hz,2H),6.83(dd,J＝16.2,9.4Hz,1H),5.29(d,J＝16.2,1H),3.04(dd,J＝9.3,9.3Hz,1H),1.86–1.72(m,2H),1.71–1.60(m,3H),1.44(d,J＝12.2Hz,1H),1.33–1.06(m,3H),1.03–0.72(m,2H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ157.3,139.2,135.3,134.8,131.4,131.1,129.3,128.8,127.3,117.3,100.1,56.5,41.9,31.4,31.0,26.2,26.1。
IR(neat):3052,3019,2923,2221,1476,971,735,690。
HRMS(APCI-TOF):calculated for[C22H22NS(M-H+)]:332.1478,found:332.1469。
实施例11
在干燥的100mL Schlenk烧瓶中，氮气保护下依次加入上式所示的亚砜化合物(101mg,0.5mmol)，超干的DCM(3.0mL)和上式所示的腈化合物(172mg,1.0mmol)。搅拌均匀后，将反应器置于-78℃低温中平衡5min，然后沿其壁加入三氟甲磺酸酐(126μL，0.75mmol)。之后将反应混合物逐渐升温至-60℃，在此温度下搅拌反应18h。然后将反应混合物冷却至-100℃，使用注射泵将溶解在1mL DCM中DABCO(112mg，1.0mmol)溶液，在10min内将其逐滴添加到混合物中。搅拌1h后，混合物通过一个短的硅胶柱，收集滤液在真空下浓缩。将得到的残留物用硅胶柱层析法进一步纯化得到无色油状液体产物，纯度大于99％，产率72％。(Rf＝0.29，展开剂：PE/Acetone＝10/1)。
注：为保证加入物三氟甲磺酸酐和DABCO溶液在流入反应混合物之前可以得到充分的冷却，在所有情况下，Schlenk烧瓶要稍稍倾斜且加入点要比反应混合物液面高出几厘米。
1H NMR(400MHz,CDCl3):δ7.42–7.26(m,7H),7.06(d,J＝8.2Hz,2H),6.80(dd,J＝16.3,7.4Hz,1H),5.26(d,J＝16.4,1H),3.50(t,J＝6.6Hz,2H),3.40–3.32(m,1H),1.84–1.68(m,4H),1.50-1.38(m,2H),1.36–1.17(m,2H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ157.9,139.3,135.3,135.2,131.5,131.2,129.4,128.6,127.5,117.4,99.7,48.9,44.9,34.3,32.3,26.64,26.62。
IR(neat):2936,2223,1733,1371,1238,1044,732,691。
HRMS(ESI-TOF):calculated for[C21H22ClNSNa(M+Na+)]:378.1054,found:378.1061。
应用例1：
在干燥的25mL Schlenk烧瓶中，依次加入上式所示的化合物4aa(0.5mmol，126mg)，超干的THF(10mL)。待反应液搅拌均匀后，加入过量的雷尼镍(雷尼镍在使用前用THF清洗三次)。室温下反应6h，反应液粗过滤，收集滤液在真空下浓缩。残留物经硅胶柱层析法分离提纯，得到无色油状液体产物9，纯度大于99％，产率56％(40.7mg)。
1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.35–7.30(m,2H),7.26–7.23(m,1H),7.20(d,J＝7.5Hz,2H),2.79(t,J＝7.5Hz,2H),2.32(t,J＝7.1Hz,2H),2.02–1.96(m,2H)。
13C NMR(151MHz,CDCl3):δ139.8,128.8,128.6,126.6,119.6,34.4,27.0,16.5。
由应用例1得到的化合物9为一种已知的重要中间体，可用于多种中间体或者药物的合成。
Claims (5)
1.一种制备γ-芳基腈的方法，其特征在于，包括：芳基亚砜与β,γ不饱和腈在活化剂作用下组装形成重排前体，重排前体在碱的作用下重排得到γ-芳基腈；具体包括如下步骤：
(1)在有机溶剂中加入芳基亚砜、β,γ不饱和腈，-70～-85℃下加入活化剂，T1温度下至反应完成；
(2)将步骤(1)的反应液温度冷却至T2，加入碱，该温度下至反应完成，后处理得到所述的γ-芳基腈；
T1为-30～-70℃；T2为-30～-120℃；
所述芳基亚砜、β,γ不饱和腈以及γ-芳基腈的结构分别如下：
其中：R1为苯基、卤素取代的苯基、烷基取代的苯基、酯基取代的苯基、烷基、卤代烷基；
R2为H、C1～C9的烷基、环戊基、环己基、氮杂环己基、氯取代的C1～C5烷基、C1～C4烷酰氧基取代的C1～C4烷基、噻吩基酰氧基取代的C1～C4烷基、卤素取代的噻吩基酰氧基取代的C1～C4烷基、C1～C2烷氧酰基取代的C1～C4烷基、苯基或取代苯基酰氧基取代的C1～C4烷基；
R3为H、卤素、烷基；
R4为H、卤素、烷基、酯基；
所述活化剂为三氟甲磺酸酐。
2.根据权利要求1所述的制备γ-芳基腈的方法，其特征在于，所述碱为三乙烯二胺、N,N'-二异丙基乙胺、N-甲基吗啉，2,6-二甲基吡啶。
3.根据权利要求1所述的制备γ-芳基腈的方法，其特征在于，反应溶剂为二氯甲烷。
4.根据权利要求1所述的制备γ-芳基腈的方法，其特征在于，所述芳基亚砜与β,γ不饱和腈的摩尔比为1：(1～4)；所述芳基亚砜与活化剂的摩尔比为1：(1～2)；所述芳基亚砜与碱的摩尔比为1：(1～3)。
5.根据权利要求1所述的制备γ-芳基腈的方法，其特征在于：
R1为苯基、氯代苯基、溴代苯基、甲基苯基、甲酯基取代的苯基、氯甲基、C1～C4烷基；
R3为H、溴；
R4为H、Cl、Br、C1～C2烷基、甲氧羰基。
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|---|---|---|---|
| CN201910123055.4A CN109851538B (zh) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 一种制备γ-芳基腈的方法及化合物 |
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| CN201910123055.4A CN109851538B (zh) | 2019-02-18 | 2019-02-18 | 一种制备γ-芳基腈的方法及化合物 |
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