CN115232038A - 一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物及其制备与应用 - Google Patents
一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物及其制备与应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及有机合成技术领域，尤其是涉及一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物及其制备与应用。本发明首先将第一化合物与第二化合物、催化剂溶于溶剂，缩合反应结束后，通过萃取后分离纯化得到单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物；本发明的制备方法具有高效、反应时间短、高收率、条件温和等优点，具有较好的工业化生产前景在，在医药及农药领域具有较强的应用潜力；本发明制备的单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的结构是全新的，可以作为单氟砌块运用于各类有机合成反应中。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，尤其是涉及一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物及其制备与应用。
背景技术
随着含氟有机化学合成方法学的不断发展，化学家有效地向有机化合物分子中引入氟原子或者含氟基团，开发多种与氟相关的反应，使得有机化合物或药物的物理，化学及生理性质比其母体分子得到显著的提升。同时，随着科学技术的不断发展，手性叔丁基亚磺酰亚胺在新型医药合成研究中的应用也越来越广泛，是手性胺类药物的重要手性源。在化合物的分子属性中，手性是其中较为重要的一项属性，手性这一名词常出现在化学实验和医药研发领域中，目前手性叔丁基亚磺酰胺在药物合成占领了一席之地，例如：抗帕金森病药物雷沙吉兰，老年痴呆症治疗药物卡巴拉汀。因为直接用亲电、亲核或自由基氟化试剂向有机分子中引入氟原子往往具有较大限制，所以含氟砌块法一直是向母体分子中引入氟原子得重要且高效的方法。
Branchaud课题组报道了叔丁基亚磺酰亚胺与醛类化合物用PPTS催化，以 MgSO4为干燥剂条件下反应合成叔丁基亚磺酰亚胺。如下式所示：
2014年，陆雷等人报道了在路易斯酸催化剂钛酸四异丙酯的四氢呋喃溶液中反应，生成α-二氟甲基取代的叔丁基亚磺酰亚胺。如下式所示：
因此，探索并开发经济且反应性高的含氟砌块一直引起化学家的广泛关注，通过含氟砌块建立有效的合成方法学最为关键，尤其是单氟砌块的研究较为稀缺；并且，关于单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物作为全新化学结构的单氟砌块，其研究几乎是空白。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物及其制备与应用。本发明首先将第一化合物与第二化合物、催化剂溶于溶剂，缩合反应结束后，通过萃取后分离纯化得到单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物；本发明的制备方法具有高效、反应时间短、高收率、条件温和等优点，具有较好的工业化生产前景在，在医药及农药领域具有较强的应用潜力；本发明制备的单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的结构是全新的，可以作为单氟砌块运用于各类有机合成反应中。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明的第一个目的是提供一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物，所述单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的化学结构式如式(I)所示：
其中，R选自苯基、取代芳基、烷基或杂环中的一种。
在本发明的一个实施方式中，取代芳基中的取代基选自苯基、氢、氟、溴、氯、 C1-C4烷基、硝基、甲氧基或三氟甲基中的一种或几种；
杂环选自噻吩、呋喃、吲哚、吡咯、噻吩同系物、呋喃同系物、吲哚同系物或吡咯同系物中的一种或几种。
本发明的第二个目的是提供一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的制备方法，包括以下步骤：
将第一化合物与第二化合物、催化剂溶于溶剂，缩合反应结束后，后处理得到单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物；
其中，单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物、第一化合物、第二化合物的化学结构式分别如式(I)、式(II)、式(III)所示：
其中，R其自苯基、取代芳基、烷基或杂环中的一种；
取代芳基中的取代基选自苯基、氢、氟、溴、氯、C1-C4烷基、硝基、甲氧基或三氟甲基中的一种或几种；
杂环选自噻吩、呋喃、吲哚、吡咯、噻吩同系物、呋喃同系物、吲哚同系物或吡咯同系物中的一种或几种。
在本发明的一个实施方式中，所述溶剂选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醚、甲基四氢呋喃、环戊基甲醚或乙腈中的一种或几种。
在本发明的一个实施方式中，缩合反应过程中通过催化剂进行催化，所述催化剂选自钛酸四乙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯中的一种或几种。
在本发明的一个实施方式中，第一化合物、第二化合物、催化剂的摩尔比为 (0.5-1.0)：(1.0-2.0)：(1.5-3.0)。
在本发明的一个实施方式中，缩合反应过程中，反应温度为50-80℃；反应时间为3-16h。
在本发明的一个实施方式中，所述后处理为萃取后分离纯化。
在本发明的一个实施方式中，萃取过程中，采用萃取液进行，萃取次数为3-4 次；
所述萃取液为乙酸乙酯和水的混合物，乙酸乙酯和水的体积比为0.8-1：1；
分离纯化过程中，采用洗脱剂在层析柱中进行分离提纯，洗脱时间为1-2h；
所述洗脱剂为石油醚与乙酸乙酯的混合物，石油醚与乙酸乙酯的体积比为 100-400：1。
本发明的第三个目的是提供一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物作为单氟砌块在有机合成反应中的应用。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明制备的单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物作为全新的单氟合成砌块；本发明具有高效、反应时间短、高收率、条件温和等优点，具有较好的工业化生产前景，在医药及农药领域具有较强的应用潜力；且本发明制备的单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的结构是全新的，并且可以作为单氟砌块运用于各类有机合成反应中。
具体实施方式
本发明提供一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物，所述单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的化学结构式如式(I)所示：
其中，R选自苯基、取代芳基、烷基或杂环中的一种。
在本发明的一个实施方式中，取代芳基中的取代基选自苯基、氢、氟、溴、氯、 C1-C4烷基、硝基、甲氧基或三氟甲基中的一种或几种；
杂环选自噻吩、呋喃、吲哚、吡咯、噻吩同系物、呋喃同系物、吲哚同系物或吡咯同系物中的一种或几种。
本发明提供一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的制备方法，包括以下步骤：
将第一化合物与第二化合物、催化剂溶于溶剂，缩合反应结束后，后处理得到单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物；
其中，单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物、第一化合物、第二化合物的化学结构式分别如式(I)、式(II)、式(III)所示：
其中，R其自苯基、取代芳基、烷基或杂环中的一种；
取代芳基中的取代基选自苯基、氢、氟、溴、氯、C1-C4烷基、硝基、甲氧基或三氟甲基中的一种或几种；
杂环选自噻吩、呋喃、吲哚、吡咯、噻吩同系物、呋喃同系物、吲哚同系物或吡咯同系物中的一种或几种。
在本发明的一个实施方式中，所述溶剂选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醚、甲基四氢呋喃、环戊基甲醚或乙腈中的一种或几种。
在本发明的一个实施方式中，缩合反应过程中通过催化剂进行催化，所述催化剂选自钛酸四乙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯中的一种或几种。
在本发明的一个实施方式中，第一化合物、第二化合物、催化剂的摩尔比为 (0.5-1.0)：(1.0-2.0)：(1.5-3.0)。
在本发明的一个实施方式中，缩合反应过程中，反应温度为50-80℃；反应时间为3-16h。
在本发明的一个实施方式中，所述后处理为萃取后分离纯化。
在本发明的一个实施方式中，萃取过程中，采用萃取液进行，萃取次数为3-4 次；
所述萃取液为乙酸乙酯和水的混合物，乙酸乙酯和水的体积比为0.8-1：1；
分离纯化过程中，采用洗脱剂在层析柱中进行分离提纯，洗脱时间为1-2h；
所述洗脱剂为石油醚与乙酸乙酯的混合物，石油醚与乙酸乙酯的体积比为 100-400：1。
本发明提供一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物作为单氟砌块在有机合成反应中的应用。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
下述实施例中，如无特殊说明，所用试剂均为市售试剂；所用检测手段及方法均为本领域常规检测手段及方法。
实施例1
本实施例提供(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-苯基亚乙基)-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺及其制备方法。
在100mL标准反应管中，加入预先称量的第一化合物(0.400g，1.84mmol) 溶于10mL干燥的THF(四氢呋喃，下述相同)中，分别称取第二化合物(0.446g, 3.68mmol)，钛酸四乙酯(1.259g，5.52mmol)，先后分批次缓慢得加入反应体系中，在N2保护下加热到70℃搅拌反应5h，反应至TLC监测原料反应完全。反应完毕，先减压旋蒸除去THF，旋蒸毕，向反应体系中加入乙酸乙酯(10mL)和水 (12mL)，萃取3次；萃取毕，水层再用乙酸乙酯(20mL)提取两次；舍去水层，合并有机层，加入无水硫酸钠(5g)进行干燥(约0.5h)；干燥毕，过滤，旋转蒸发仪除去滤液中有机溶剂，用石油醚：乙酸乙酯＝400：1洗脱剂进行柱层析分离(1h)，最后得到淡黄色油状液体：(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-苯基亚乙基)-2- 甲基丙烷-2-亚磺酰胺，448mg(收率76％)。
本实施例制备得到的(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-苯基亚乙基)-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺的化学结构式如下式所示：
本实施例制备得到的(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-苯基亚乙基)-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺的核磁数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ8.65(d,J＝51.0Hz,1H),8.13-7.88(m,2H),7.52(dt,J＝10.0,5.0Hz,1H),7.45(t,J＝7.5Hz,2H),1.37(s,9H).
13C NMR(125MHz,CDCl3):δ152.79,135.83,132.01,131.77,131.68,92.71,57.65,25.29.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ-152.3(d,J＝51.6Hz,1F).
HRMS(ESI-TOF)calculated[M+Na]＝for C12H15BrFNOS(M+Na),341.9934；found,341.9937.
实施例2
本实施例提供(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(对甲苯基亚乙基)-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺及其制备方法。
在100mL标准反应管中，加入预先称量的第一化合物(0.200g，0.86mmol) 溶于10mL干燥的THF中，分别称取第二化合物(0.210g，1.73mmol)，钛酸四乙酯(0.592g，2.60mmol)，先后分批次缓慢得加入反应体系中，在N2保护下加热到70℃搅拌反应7h，反应至TLC监测原料反应完全。反应完毕，先减压旋蒸除去THF，旋蒸毕，向反应体系中加入乙酸乙酯(8mL)和水(10mL)，萃取4 次；萃取毕，水层再用乙酸乙酯(20mL)提取两次；舍去水层，合并有机层，加入无水硫酸钠(5g)进行干燥(约0.5h)；干燥毕，过滤，旋转蒸发仪除去滤液中有机溶剂，用石油醚：乙酸乙酯＝300：1洗脱剂进行柱层析分离(1.5h)，最后得到淡黄色油状液体：(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(对甲苯基亚乙基)-2-甲基丙烷-2-亚砜酰胺，211mg(收率72％)。
本实施例制备得到的(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(对甲苯基亚乙基)-2-甲基丙烷-2- 亚砜酰胺的化学结构式如下式所示：
本实施例制备得到的(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(对甲苯基亚乙基)-2-甲基丙烷-2- 亚砜酰胺的核磁数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ8.55(d,J＝51.0Hz,1H),7.93(d,J＝8.0Hz,2H),7.44(d,J＝8.0Hz,2H),2.47(s,3H),1.37(s,9H).
13C NMR(125MHz,CDCl3):δ152.65,141.05,133.31,131.16,130.88,92.67,57.65,25.29,22.07.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ-152.6(d,J＝50.2Hz,1F).
HRMS(ESI-TOF)calculated[M+Na]＝for C13H17BrFNOS(M+Na),356.0091；found,356.0095.
实施例3
本实施例提供(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(4-甲氧基苯基)亚乙基)-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺及其制备方法。
在100mL标准反应管中，加入预先称量的第一化合物(0.200g，0.81mmol) 溶于10mL干燥的THF中，分别称取第二化合物(0.392g，3.24mmol)，钛酸四乙酯(0.554g，2.43mmol)，先后分批次缓慢得加入反应体系中，在N2保护下加热到50℃搅拌反应16h，反应至TLC监测原料反应完全。反应完毕，先减压旋蒸除去THF，旋蒸完毕，向反应体系中加入乙酸乙酯(10mL)和水(12mL)，萃取4次；萃取毕，水层再用乙酸乙酯(20mL)提取两次；舍去水层，合并有机层，加入无水硫酸钠(5g)进行干燥(约0.5h)；干燥毕，过滤，旋转蒸发仪除去滤液中有机溶剂，用石油醚：乙酸乙酯＝400：1洗脱剂进行柱层析分离(1h)，最后得到淡黄色油状液体：(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(4-甲氧基苯基)亚乙基)-2-甲基丙烷 -2-亚磺酰胺，198mg(收率70％)。
本实施例制备得到的(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(4-甲氧基苯基)亚乙基)-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺的化学结构式如下式所示：
本实施例制备得到的(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(4-甲氧基苯基)亚乙基)-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺的核磁数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ8.65(d,J＝51.0Hz,1H),7.82(d,J＝8.8Hz,2H),7.45(d,J＝8.8Hz,2H),3.92(s,3H),1.37(s,9H).
13C NMR(125MHz,CDCl3):δ161.12,152.29,132.66,131.51,117.41,92.75,57.65,55.86,25.29.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ-151.6(d,J＝52.6Hz,1F).
HRMS(ESI-TOF)calculated[M+Na]＝for C13H17BrFNO2S(M+Na),372.0040；found,372.0043.
实施例4
本实施例提供(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(4-氟苯基)亚乙基)-2-甲基丙烷-2-亚磺酰胺及其制备方法。
在100mL标准反应管中，加入预先称量的第一化合物(0.200g，0.85mmol) 溶于10mL干燥的THF中，分别称取第二化合物(0.206g，1.70mmol)，钛酸四乙酯(0.582g，2.55mmol)，先后分批次缓慢得加入反应体系中，在N2保护下加热到80℃搅拌反应3h，反应至TLC监测原料反应完全。反应完毕，先减压旋蒸除去THF，旋蒸完毕，向反应体系中加入乙酸乙酯(12mL)和水(12mL)，萃取3次；萃取毕，水层再用乙酸乙酯(20mL)提取两次；舍去水层，合并有机层，加入无水硫酸钠(5g)进行干燥(约0.5h)；干燥毕，过滤，旋转蒸发仪除去滤液中有机溶剂，用石油醚：乙酸乙酯＝100：1洗脱剂进行柱层析分离(2h)，最后得到淡黄色油状液体：(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(4-氟苯基)亚乙基)-2-甲基丙烷-2- 亚磺酰胺，210mg(收率73％)。
本实施例制备得到的(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(4-氟苯基)亚乙基)-2-甲基丙烷-2- 亚磺酰胺的化学结构式如下式所示：
本实施例制备得到的(S)-N-((E)-2-溴-2-氟-1-(4-氟苯基)亚乙基)-2-甲基丙烷-2- 亚磺酰胺的核磁数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ8.32(d,J＝51.0Hz,1H),8.03-7.86(m,2H),7.25(d,J ＝9.5Hz,2H),1.37(s,9H).
13C NMR(125MHz,CDCl3):δ164.45,152.29,131.86,131.85,117.57,92.75,57.65,25.29.
19F NMR(376MHz,CDCl3):δ-101.5(s,1F),-151.6(d,J＝52.8Hz,1F).
HRMS(ESI-TOF)calculated[M+Na]＝for C12H14BrF2NOS(M+Na),359.9840；found,359.9844.
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物，其特征在于，所述单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的化学结构式如式(I)所示：
其中，R选自苯基、取代芳基、烷基或杂环中的一种。
2.根据权利要求1所述的一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物，其特征在于，取代芳基中的取代基选自苯基、氢、氟、溴、氯、C1-C4烷基、硝基、甲氧基或三氟甲基中的一种或几种；
杂环选自噻吩、呋喃、吲哚、吡咯、噻吩同系物、呋喃同系物、吲哚同系物或吡咯同系物中的一种或几种。
3.一种如权利要求1所述的单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将第一化合物与第二化合物、催化剂溶于溶剂，缩合反应结束后，后处理得到单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物；
其中，单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物、第一化合物、第二化合物的化学结构式分别如式(I)、式(II)、式(III)所示：
其中，R其自苯基、取代芳基、烷基或杂环中的一种；
取代芳基中的取代基选自苯基、氢、氟、溴、氯、C1-C4烷基、硝基、甲氧基或三氟甲基中的一种或几种；
杂环选自噻吩、呋喃、吲哚、吡咯、噻吩同系物、呋喃同系物、吲哚同系物或吡咯同系物中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，所述溶剂选自四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙醚、甲基四氢呋喃、环戊基甲醚或乙腈中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，第一化合物、第二化合物、催化剂的摩尔比为(0.5-1.0)：(1.0-2.0)：(1.5-3.0)。
6.根据权利要求3所述的一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，缩合反应过程中通过催化剂进行催化，所述催化剂选自钛酸四乙酯、钛酸四异丙酯、钛酸四丁酯中的一种或几种。
7.根据权利要求3所述的一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，缩合反应过程中，反应温度为50-80℃；反应时间为3-16h。
8.根据权利要求3所述的一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，所述后处理为萃取后分离纯化。
9.根据权利要求8所述的一种单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物的制备方法，其特征在于，萃取过程中，采用萃取液进行，萃取次数为3-4次；
所述萃取液为乙酸乙酯和水的混合物，乙酸乙酯和水的体积比为0.8-1：1；
分离纯化过程中，采用洗脱剂在层析柱中进行分离提纯，洗脱时间为1-2h；
所述洗脱剂为石油醚与乙酸乙酯的混合物，石油醚与乙酸乙酯的体积比为100-400：1。
10.一种如权利要求1所述的单氟一溴代亚磺酰亚胺衍生物作为单氟砌块在有机合成反应中的应用。
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