CN111675638B - 一种新型砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种新型砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法。该发明以亚磷酸二甲酯为新型砜甲基化试剂和磺酰肼为初始反应原料,以N,N‑二甲基甲酰胺（DMF）为反应介质、四丁基碘化铵（Bu4NI）为相转移催化剂在60 oC条件下反应合成有机砜分子。该发明具有原料廉价易得，可放大至克级别反应合成具有砜甲基结构的活性有机砜分子，且反应中无需任何过渡金属催化剂等复杂反应条件，避免了所合成活性药物分子重金属残留和对环境造成污染。

Description

一种新型砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种新型砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法。
背景技术
甲基化是生物和化学系统中普遍存在的基本过程，在有机合成化学中除了常用的亲核（自由基）甲基化试剂，更常见的是亲电甲基化试剂，如碘甲烷、硫酸二甲酯、三氟甲磺酸甲酯和重氮甲烷。然而，该类试剂通常毒性较大，甚至为剧毒试剂，而且其中一些不稳定易挥发，具有潜在爆炸性。
砜甲基化试剂鲜有文献报道，最近姜雪峰课题组发展了磷酸三甲酯为砜甲基化试剂应用于合成有机砜分子，然而该反应中需要过渡金属钯盐为催化剂。
亚磷酸二甲酯被作为甲基化试剂已有一些文献报道，1977年，Kinoshita课题组在高温条件（100-196 oC）下利用亚磷酸二甲酯实现了N-杂环化合物N-甲基化反应。值得注意的是，此反应大部分反应产物收率不够理想1-80%。2013年，Majee课题组利用微波辅助/过渡金属催化剂In(OTf)3高温条件下催化芳基胺/烷基胺与亚磷酸二甲酯反应，以61-91%的收率得到N-甲基化产物。
然而，对于亚磷酸二甲酯作为砜甲基化试剂目前未见报道。因此，利用亚磷酸二甲酯作为一类新型砜甲基化试剂发展一种无过渡金属催化、环境友好的方法合成有机砜分子将具有重要的研究意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的是针对现有构建砜甲基分子方法的诸多不足，提供一种反应原料廉价易得、反应条件温和以及对环境污染小等特点的新型砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法。以易得的磺酰肼1和亚磷酸二甲酯2为初始原料、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）为反应介质、四丁基碘化铵（Bu4NI）为相转移催化剂在60 oC条件下反应，合成一系列结构新颖的有机砜分子3。
本发明的技术方案是：一种新型砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法，以磺酰肼1（R = Ph, 4-Me-C6H4, 4-Br-C6H4, 6-Quinine）（0.001 mol，0.172 g-0.251 g）和亚磷酸二甲酯2（0.0011 mol，0.121 g）为初始原料，将其溶解于5 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，并加入四丁基碘化铵（Bu4NI）（0.0002 mol，0.074g）后将混合液移至60 oC反应2-6小时，待原料1反应完全。然后，抽干溶剂将粗产物经柱层析用洗脱剂梯度洗脱分离得到有机砜分子3。
有益效果：1、该反应原料易得，反应条件温和、无需过渡金属催化剂，反应在60 oC条件下进行，能耗低有利于环境保护。2、将亚磷酸二甲酯发展为一类新型安全廉价的砜甲基化试剂。3、该反应底物范围广，官能团兼容性强。
附图说明
图1为有机砜分子3的合成化学反应式。
具体实施方式
实施例1一种新型砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法。
以磺酰肼1a（R = Ph）（0.001 mol，0.172 g）和亚磷酸二甲酯2（0.0011 mol，0.121g）为初始原料，将其溶解于5 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，并加入四丁基碘化铵（Bu4NI）（0.0002 mol，0.074g）后混合液移至60 oC反应2小时，待原料1a反应完全。然后，抽干溶剂将粗产物经柱层析用洗脱剂梯度洗脱分离得到有机砜分子3a。
实施例2一种新型砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法。
以磺酰肼1b（R = 4-Me-C6H4）（0.001 mol，0.186 g）和亚磷酸二甲酯2（0.0011mol，0.121 g）为初始原料，将其溶解于5 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，并加入四丁基碘化铵（Bu4NI）（0.0002 mol，0.074g）后混合液移至60 oC反应4小时，待原料1b反应完全。然后，抽干溶剂将粗产物经柱层析用洗脱剂梯度洗脱分离得到有机砜分子3b。
实施例3一种新型砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法。
以磺酰肼1c（R = 4-Br-C6H4）（0.001 mol，0.251 g）和亚磷酸二甲酯2（0.0011mol，0.121 g）为初始原料，将其溶解于5 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，并加入四丁基碘化铵（Bu4NI）（0.0002 mol，0.074g）后混合液移至60 oC反应6小时，待原料1c反应完全。然后，抽干溶剂将粗产物经柱层析用洗脱剂梯度洗脱分离得到有机砜分子3c。
实施例4一种新型砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法。
以磺酰肼1d（R = 6-Quinine）（0.001 mol，0.178 g）和亚磷酸二甲酯2（0.0011mol，0.121 g）为初始原料，将其溶解于5 mL N,N-二甲基甲酰胺（DMF）中，并加入四丁基碘化铵（Bu4NI）（0.0002 mol，0.074g）后混合液移至60 oC反应2小时，待原料1d反应完全。然后，抽干溶剂将粗产物经柱层析用洗脱剂梯度洗脱分离得到有机砜分子3d。
上述实施例中所用洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯混合液，石油醚：乙酸乙酯=15:1-4:1。

Claims (2)

1.一种砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法，以0.001 mol磺酰肼1和0.0011 mol亚磷酸二甲酯2为初始原料，将其溶解于5 mL N,N-二甲基甲酰胺中,并加入0.0002 mol四丁基碘化铵后将混合液移至60 oC反应2-6小时，待原料1反应完全，然后抽干溶剂将粗产物经柱层析用洗脱剂梯度洗脱分离得到有机砜分子3,该反应式如下：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中R = Ph, 4-Me-C6H4, 4-Br-C6H4, 6-奎宁。
2.根据权利要求1所述砜甲基化试剂合成有机砜分子的方法，其特征在于所述洗脱剂为石油醚和乙酸乙酯混合液，石油醚:乙酸乙酯=15:1-4:1。
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