CN110818600B - 一种制备β-羰基砜的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备β‑羰基砜的方法。以α‑羰基重氮化合物和芳基亚磺酸钠为反应底物，以廉价的硝酸银为最优催化剂，1,10‑菲啰啉为配体，过硫酸钾为氧化剂，在乙腈与水的混合溶剂中经过偶联反应得到β‑羰基砜化合物。与现有技术相比较，本发明方法具有以下优点：反应底物范围广，反应时间短，反应产率比较高，反应条件温和等优点。本发明使用无毒无害的试剂为反应原料，对环境没有危害，符合当代绿色化学发展的要求。反应后处理比较简单，便于分离提纯。此外，该反应能够实现克级规模合成，为实际应用奠定基础。

Description

一种制备β-羰基砜的方法
技术领域
本发明涉及一种制备β-羰基砜的方法，属于有机合成技术领域。
背景技术
砜基骨架化合物应用广泛，在有机合成化学中，砜基化合物还是一类重要的反应中间体，例如：通过Julia烯基化，Ramberg–Bäcklund 反应和Smiles重排能够转换为相应的目标分子。由于它们广泛的应用，因此在过去的几十年里得到了化学家们的广泛的关注，为此发展了一系列合成砜基化合物的方法。在众多的砜基类化合物中，β-羰基砜化合物特别受关注，这类化合物具有广泛的活性，并且经常用来对天然产物的全合成以及合成杂环化合物。因此，对于β-羰基砜化合物的合成具有重要的意义。而通过文献调查发现，目前对于β-羰基砜的合成方法都存在一些不足之处，诸如反应条件苛刻，原子经济性差，底物范围窄，操作繁琐等缺点。例如：
(1) Karl Anker Jørgensen等人报道了利用硫醇化合物与α-溴代羰基化合物在碱性条件下进行反应先得到硫醚，随后利用H5IO6以及催化量的CrO3氧化得到相应的β-羰基砜化合物。但是需要多步反应，以及应用大过量的氧化剂（参见K. A. Jorgensen. Eur. J. Org. Chem. 2011, 2011, 47）；
(2) Knospe, R.H.等人报道了利用Claisen缩合反应策略实现了β-羰基砜化合物的合成，但是反应的缺点在于需要使用强碱乙醇钠，对环境不友好，并且反应步骤繁琐，底物范围也比较窄（参见Knospe, R.H. J. Am. Chem. Soc. 1955, 77, 5063）；
(3) Chen Zhen-Chu利用酮类化合物与PhI(OH)OTs在乙腈溶剂中进行回流操作先得到α-对甲苯磺酰氧取代的酮类物质，再与苯亚磺酸钠在乙腈与水的混合溶剂中进行回流得到相应的β-羰基砜化合物。反应的缺点在于反应的原子经济性比较差，反应条件比较苛刻，而且PhI(OH)OTs的价格比较昂贵。
综上所述，目前报道的这些合成β-羰基砜的方法具有明显的缺点，例如：成本高昂，反应操作比较繁琐，反应条件比较苛刻，原子经济性差，底物范围狭窄等缺点。因此，发展一种原料来源丰富，反应活性较高、成本低、安全、环保、操作简便的方法来有效合成β-羰基砜类化合物显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备β-羰基砜类化合物的方法，其反应原料来源丰富、反应底物普适性广，反应条件温和，操作简便。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种制备β-羰基砜的方法，包括以下步骤：以α-羰基重氮化合物和芳基亚磺酸钠为反应底物，N,N-双齿化合物为配体、过氧化物为氧化剂，在金属化合物催化剂存在下、在有机溶剂与水的混合溶剂中，经过反应得到β-羰基砜化合物。
本发明公开了金属化合物作为催化剂在催化α-羰基重氮化合物和芳基亚磺酸钠反应制备β-羰基砜中的应用，所述金属化合物为银化合物或者铜化合物。
本发明中，所述α-羰基重氮化合物的化学结构式如下：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
式中，R1选自甲基、乙基或者氢；R2为烷氧基；
所述芳基亚磺酸钠的化学结构式如下：
Figure 839836DEST_PATH_IMAGE002
式中，Ar为苯或者取代苯；
金属化合物为银化合物或者铜化合物，优选银化合物，比如硝酸银；
过氧化物为过硫酸钾、过硫酸钠或者过硫酸铵，优选过硫酸钾；
N,N-双齿化合物为1,10-菲啰啉、2,2’-联吡啶、4,7-二甲氧基-1,10-菲啰啉、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉、3,8-二溴-1,10-菲啰啉中的一种，优选1,10-菲啰啉；
所述β-羰基砜的化学结构式如下：
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE003
。
本发明中，反应的温度为40～90℃，时间为4～12小时；优选的，反应温度为70℃，反应时间为4小时。
本发明中，所述催化剂的用量为芳基亚磺酸钠摩尔量的10%；所述氧化剂的用量为芳基亚磺酸钠摩尔量的0.2～2倍，优选0.5倍；所述配体的用量为芳基亚磺酸钠摩尔量的10%；所述α-羰基重氮化合物的用量为芳基亚磺酸钠摩尔量的2倍。
本发明中，所述反应在空气中进行。
本发明中，所述有机溶剂为乙腈，优选的，乙腈与水的体积比为10∶1。
本发明的反应在空气条件下进行。反应结束后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点:
1.本发明优选硝酸银为催化剂，1,10-菲啰啉为配体，0.5当量的过硫酸钾为氧化剂实现了苯亚磺酸钠和α-羰基重氮化合物的反应制备β-羰基砜化合物。与现有技术中的操作繁琐，反应条件苛刻，原子经济性差等相比，反应操作简便，原子经济性好，条件温和。
2.与现有的一些技术相比较，本发明技术不需要在强碱性条件下进行，所使用的试剂无毒无害，对环境没有危害。
3.本发明采用廉价的催化剂，配体以及氧化剂，反应原料廉价易得。反应步骤少，仅需一步即可取得较高的产率，符合当代绿色化学发展的要求。对于各种醇类物质包括具有生物活性的醇类物质都可以制备重氮化合物，从而实现与芳基亚磺酸钠的交叉偶联制备相应的β-羰基砜化合物，因此本发明的底物普适性好。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
本发明制备β-羰基砜的方法，步骤如下：以α-羰基重氮化合物和芳基亚磺酸钠为反应底物，N,N-双齿化合物为配体、过氧化物为氧化剂，在金属化合物催化剂存在下、在有机溶剂与水的混合溶剂中，经过反应得到β-羰基砜化合物。
本发明的催化剂、氧化剂、配体、苯亚磺酸钠、4-甲基苯亚磺酸钠、4-氟苯亚磺酸钠、4-氯苯亚磺酸钠以及有机溶剂皆商业化产品，可以直接购买获得。重氮化合物根据结构的不同，以相应的醇类或胺类物质为起始原料制备。
实施例一
Figure 931157DEST_PATH_IMAGE004
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2a (1.0 mmol, 114.1mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3aa，收率为80%。将反应放大至10mmol（1a化合物）规模时，仍能以74%的收率得到目标产物3aa。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.97-7.95 (m, 2H), 7.72-7.68 (m, 1H), 7.61-7.57 (m, 2H), 4.17-4.12 (m, 4H), 1.19 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ 162.2, 138.7, 134.2, 129.2, 128.5, 62.3, 61.0, 13.8. HRMS (ESI-TOF):Anal. Calcd. For C10H12O4S+Na+: 251.0349, Found: 251.0353. IR (neat, cm-1): υ3066, 2984, 2926, 2852, 1736, 1447, 1276, 1149.
实施例二
Figure DEST_PATH_IMAGE005
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2b (1.0 mmol, 128.1mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3ab，收率为76%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.97-7.94 (m, 2H), 7.71-7.67 (m, 1H), 7.60-7.57 (m, 2H), 4.99-4.93 (m, 1H), 4.12 (s, 2H), 1.15 (d, J = 6.3 Hz, 6H). 13CNMR (100 MHz, CDCl3) δ 161.6, 138.6, 134.1, 129.0, 128.3, 70.2, 61.0, 21.2.HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. For C11H14O4S+Na+: 265.0505, Found: 265.0511. IR(neat, cm-1): υ 3067, 2984, 2940, 2881, 1731, 1448, 1278, 1151.
实施例三
Figure 844143DEST_PATH_IMAGE006
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2c (1.0 mmol, 142.2mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3ac，收率为70%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.96-7.94 (m, 2H), 7.71-7.67 (m, 1H), 7.60-7.56 (m, 2H), 4.15 (s, 2H), 4.07 (t, J = 6.7 Hz, 2H), 1.55-1.48 (m, 2H),1.31-1.22 (m, 2H), 0.87 (t, J = 7.4 Hz, 3H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 162.2,138.6, 134.1, 129.0, 128.2, 65.9, 60.7, 30.0, 18.6, 13.3. HRMS (ESI-TOF):Anal. Calcd. For C12H16O4S+Na+: 279.0662, Found: 279.0668. IR (neat, cm-1): υ2960, 2937, 2875, 1736, 1448, 1279, 1150, 1083.
实施例四
Figure DEST_PATH_IMAGE007
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2d (1.0 mmol, 168.2mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3ad，收率为72%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.97-7.94 (m, 2H), 7.71-7.67 (m, 1H), 7.60-7.56 (m, 2H), 4.76-4.57 (m, 1H), 4.12 (s, 2H), 1.77-1.64 (m, 4H), 1.53-1.48(m, 1H), 1.37-1.18 (m, 5H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 161.7, 138.7, 134.1,129.1, 128.4, 75.0, 61.1, 31.0, 25.0, 23.3. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. ForC14H18O4S+Na+: 305.0818, Found: 305.0822. IR (neat, cm-1): υ 3065, 2937, 2860,1731, 1448, 1281, 1150, 1083.
实施例五
Figure 970100DEST_PATH_IMAGE008
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2e (1.0 mmol, 190.2mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3ae，收率为87%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.89-7.87 (m, 2H), 7.65-7.61 (m, 1H), 7.53-7.49 (m, 2H), 7.28-7.24 (m, 2H), 7.22-7.18 (m, 1H), 7.13-7.11 (m, 2H), 4.25(t, J = 7.1 Hz, 2H), 4.09 (s, 2H), 2.82 (t, J = 7.1 Hz, 2H). 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ 162.1, 138.4, 136.8, 134.1, 129.0, 128.6, 128.3, 128.2, 126.5, 66.4,60.6, 34.3. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. For C16H16O4S+Na+: 327.0662, Found:327.0652. IR (neat, cm-1): υ 3005, 2968, 2935, 1737, 1448, 1270, 1161, 1082.
实施例六
Figure DEST_PATH_IMAGE009
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2f (1.0 mmol, 240.3mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3af，收率为87%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.94 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.88-7.83 (m, 3H),7.73 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.61-7.57 (m, 1H), 7.52-7.45 (m, 4H), 7.39-7.35 (m,1H), 7.27-7.26 (m, 1H), 4.38 (t, J = 7.3 Hz, 2H), 4.09 (s, 2H), 3.29 (t, J =7.3 Hz, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 162.2, 138.5, 134.2, 133.7, 132.7,131.7, 129.1, 128.8, 128.3, 127.5, 127.0, 126.2, 125.6, 125.4, 123.2, 66.0,60.8, 31.6. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. For C20H18O4S+Na+: 377.0818, Found:377.0817. IR (neat, cm-1): υ 3060, 3005, 2968, 2935, 1733, 1448, 1270, 1160.
实施例七
Figure 242163DEST_PATH_IMAGE010
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2g (1.0 mmol, 186.3mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3ag，收率为72%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.97-7.94 (m, 2H), 7.69-7.67 (m, 1H), 7.60-7.56 (m, 2H), 4.18-4.14 (m, 2H), 4.11 (s, 2H), 0.93-0.89 (m, 2H), 0.01 (s,9H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 162.3, 138.7, 134.1, 129.1, 128.4, 64.7, 60.9,17.0, -1.8. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. For C13H20O4SSi+Na+: 323.0744, Found:323.0743. IR (neat, cm-1): υ 3066, 2954, 2899, 1736, 1448, 1274, 1150, 1084.
实施例八
Figure DEST_PATH_IMAGE011
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2h (1.0 mmol, 196.2mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3ah，收率为81%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.93-7.90 (m, 2H), 7.68-7.65 (m, 1H), 7.57-7.53 (m, 2H), 7.14-7.13 (m, 1H), 6.92-6.90 (m, 1H), 6.80-6.79 (m, 1H), 4.28(t, J = 6.8 Hz, 2H), 4.13 (s, 2H), 3.05 (t, J = 6.8 Hz, 2H). 13C NMR (100 MHz,CDCl3) δ 162.1, 138.8, 138.5, 134.2, 129.1, 128.3, 126.9, 125.6, 124.0, 66.1,60.7, 28.6. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. For C14H14O4S2+Na+: 333.0226, Found:333.0226. IR (neat, cm-1): υ 3104, 3006, 2962, 2853, 1736, 1449, 1270, 1160.
实施例九
Figure 86360DEST_PATH_IMAGE012
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2i (1.0 mmol, 176.2mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3ai，收率为66%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.86-7.83 (m, 2H), 7.64-7.60 (m, 1H), 7.49-7.45 (m, 2H), 7.35-7.31 (m, 3H), 7.25-7.23 (m, 2H), 5.09 (s, 2H), 4.15 (s,2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 162.1, 138.4, 134.3, 134.1, 129.1, 128.54,128.47, 128.4, 128.3, 67.8, 60.8. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. For C15H14O4S+Na+: 313.0505, Found: 313.0507. IR (neat, cm-1): υ 3065, 3006, 2943, 2849, 1737,1448, 1273, 1148.
实施例十
Figure DEST_PATH_IMAGE013
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2j (1.0 mmol, 252.3mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3aj，收率为80%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.76-7.74 (m, 2H), 7.57-7.53 (m, 1H), 7.40-7.36 (m, 2H), 7.32-7.24 (m, 10H), 6.82 (s, 1H), 4.17 (s, 2H). 13C NMR (100MHz, CDCl3) δ 161.4, 138.7, 138.2, 134.1, 129.1, 128.4, 128.3, 128.1, 127.1,78.9, 60.9. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. For C21H18O4S+Na+: 389.0818, Found:389.0804. IR (neat, cm-1): υ 3063, 3007, 2929, 2853, 1738, 1448, 1265, 1149.
实施例十一
Figure 943982DEST_PATH_IMAGE014
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg)，2k (1.0 mmol, 158.2mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3ak，收率为74%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.97-7.91 (m, 2H), 7.72-7.68 (m, 1H), 7.61-7.57 (m, 2H), 4.18 (t, J = 6.5 Hz, 2H), 4.14 (s, 2H), 3.36 (t, J = 6.5 Hz,1H), 3.30 (s, 3H), 1.85-1.79 (m, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 162.2, 138.6,134.2, 129.1, 128.3, 68.4, 63.4, 60.8, 58.5, 28.4. HRMS (ESI-TOF): Anal.Calcd. For C12H16O5S+Na+: 295.0611, Found: 295.0619. IR (neat, cm-1): υ 3065,2930, 2878, 1737, 1448, 1278, 1151, 1083.
实施例十二
Figure DEST_PATH_IMAGE015
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg), 2l (1.0 mmol, 128.2mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3al，收率为71%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.91-7.88 (m, 2H), 7.71-7.67 (m, 1H), 7.60-7.56 (m, 2H), 4.11 (dq, J = 0.6, 7.2 Hz, 2H), 4.06 (q, J = 7.2 Hz, 1H), 1.58(d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.15 (t, J = 7.2 Hz, 3H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ166.1, 136.9, 134.1, 129.2, 128.9, 65.3, 62.1, 13.7, 11.6. HRMS (ESI-TOF):Anal. Calcd. For C11H14O4S+Na+: 265.0505, Found: 265.0509. IR (neat, cm-1): υ3066, 2985, 2942, 1734, 1448, 1260, 1145, 1083.
实施例十三
Figure 455603DEST_PATH_IMAGE016
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg), 2m (1.0 mmol, 142.2mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3am，收率为66%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.91-7.88 (m, 2H), 7.71-7.67 (m, 1H), 7.60-7.56 (m, 2H), 4.11 (dq, J = 0.6, 7.2 Hz, 2H), 4.06 (q, J = 7.2 Hz, 1H), 1.58(d, J = 7.2 Hz, 3H), 1.15 (t, J = 7.2 Hz, 3H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ166.1, 136.9, 134.1, 129.2, 128.9, 65.3, 62.1, 13.7, 11.6. HRMS (ESI-TOF):Anal. Calcd. For C12H16O4S+Na+: 279.0662, Found: 279.0669. IR (neat, cm-1): υ3069, 2979, 2852, 1731, 1451, 1187, 1162, 1079.
实施例十四
Figure DEST_PATH_IMAGE017
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1a (0.5 mmol, 82.1 mg), 2n (1.0 mmol, 358.5mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3an，收率为61%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.96-7.94 (m, 2H), 7.71-7.68 (m, 1H), 7.60-7.57 (m, 2H), 4.71-4.65 (m, 1H), 4.09 (s, 2H), 2.47-2.40 (m, 1H), 2.11-2.01(m, 1H), 1.92-1.91 (m, 1H), 1.77 -1.13 (m, 16H), 0.98-0.94 (m, 1H), 0.85 (s,3H), 0.82 (s, 3H), 0.71-0.68 (m, 1H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 221.0, 161.7,138.6, 134.1, 129.0, 128.4, 75.8, 61.1, 54.0, 51.1, 47.6, 44.3, 36.3, 35.7,35.4, 34.8, 33.3, 31.3, 30.5, 28.0, 26.8, 21.6, 20.3, 13.6, 12.0. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. For C27H36O5S +Na+: 495.2176, Found: 495.2160. IR (neat, cm-1): υ 3010, 2928, 2848, 1742, 1448, 1279, 1160, 1086.
实施例十五
Figure 324333DEST_PATH_IMAGE018
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1b (0.5 mmol, 89.1 mg)，2a (1.0 mmol, 114.1mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3ba，收率为63%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.82 (d, J = 8.3 Hz, 2H), 7.37 (d, J = 8.3Hz, 2H), 4.15 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 4.10 (s, 2H), 2.46 (s, 3H), 1.20 (t, J =7.1 Hz, 3H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 162.4, 145.3, 135.7, 129.7, 128.5,62.3, 61.0, 21.6, 13.8. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. For C11H14O4S+Na+:265.0505, Found: 265.0515. IR (neat, cm-1): υ 2983, 2929, 2854, 1737, 1400,1276, 1147, 1084.
实施例十六
Figure DEST_PATH_IMAGE019
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1c (0.5 mmol, 91.1 mg)，2a (1.0 mmol, 114.1mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3ca，收率为62%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 8.01-7.96 (m, 2H), 7.30-7.24 (m, 2H), 4.18-4.13 (m, 4H), 1.21 (t, J = 7.1 Hz, 3H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 166.0 (d, J= 257.2 Hz), 162.2, 134.6 (d, J = 3.2 Hz), 131.5 (d, J = 9.8 Hz), 116.4 (d, J= 22.8 Hz), 62.3, 60.9, 13.8. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd. For C10H11FO4S+Na+:269.0254, Found: 269.0258. IR (neat, cm-1): υ 3107, 3073, 2986, 2943, 1736,1494, 1292, 1147.
实施例十七
Figure 449634DEST_PATH_IMAGE020
在试管中一次加入AgNO3 (0.05 mmol, 8.5 mg), 1,10-phen (0.05 mmol, 9.0mg), K2S2O8 (0.25 mmol, 67.6 mg), 1d (0.5 mmol, 91.1 mg)，2a (1.0 mmol, 114.1mg), MeCN/H2O = 10:1 (2.0 mL)。然后该体系在空气中70℃条件下加热搅拌4小时后，反应体系用饱和亚硫酸钠溶液淬灭，用乙酸乙酯萃取3次，合并有机层，用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂、硅胶吸附后通过柱层析即可得产物β-羰基砜3da，收率为65%。所制得产物的主要测试数据如下，通过分析可知，实际合成产物与理论分析一致。
1H NMR (400 MHz, CDCl3) δ 7.92-7.88 (m, 2H), 7.58-7.55 (m, 2H), 4.18-4.13 (m, 4H), 1.21 (t, J = 7.1 Hz, 2H). 13C NMR (100 MHz, CDCl3) δ 162.1,140.9, 137.0, 130.0, 129.4, 62.4, 60.7, 13.7. HRMS (ESI-TOF): Anal. Calcd.For C10H11 35ClO4S+Na+: 284.9959, Found: 284.9968; Anal. Calcd. For C10H11 37ClO4S+Na+: 286.9929, Found: 286.9917. IR (neat, cm-1): υ 3093, 2985, 2941, 1736,1475, 1277, 1151, 1084。

Claims (5)

1.一种制备β-羰基砜的方法，其特征在于，包括以下步骤：以α-羰基重氮化合物和芳基亚磺酸钠为反应底物，N,N-双齿化合物为配体、过氧化物为氧化剂，在金属化合物催化剂存在下、在有机溶剂与水的混合溶剂中，经过反应得到β-羰基砜化合物；
所述α-羰基重氮化合物的化学结构式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
式中，R1选自氢；R2为烷氧基；
所述芳基亚磺酸钠的化学结构式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE002
式中，Ar为苯或者取代苯；
所述β-羰基砜的化学结构式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE003
金属化合物为银化合物或者铜化合物；过氧化物为过硫酸钾、过硫酸钠或者过硫酸铵；N,N-双齿化合物为1,10-菲啰啉、2,2’-联吡啶、4,7-二甲氧基-1,10-菲啰啉、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉、3,8-二溴-1,10-菲啰啉中的一种。
2.根据权利要求1所述制备β-羰基砜的方法，其特征在于：反应的温度为40～90℃，时间为4～12小时。
3.根据权利要求1所述制备β-羰基砜的方法，其特征在于：所述催化剂的用量为芳基亚磺酸钠摩尔量的10%；所述氧化剂的用量为芳基亚磺酸钠摩尔量的0.2～2倍；所述配体的用量为芳基亚磺酸钠摩尔量的10%；所述α-羰基重氮化合物的用量为芳基亚磺酸钠摩尔量的2倍。
4.根据权利要求1所述制备β-羰基砜的方法，其特征在于：所述反应在空气中进行。
5.根据权利要求1所述制备β-羰基砜的方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙腈。
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