本發(fā)明涉及一種n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物的合成方法,屬于有機化學(xué)。
背景技術(shù):
1、亞砜亞胺類化合物廣泛存在于生物活性分子中,在藥物中具有重要應(yīng)用。如roniciclib可作為細胞周期蛋白依賴性激酶抑制劑和口服細胞毒劑;ceralasertib是一種atr酶抑制劑,用于治療卵巢透明細胞癌等癌癥。除此之外,一些亞砜亞胺還可作為pyk2抑制劑,α-腎上腺素受體阻滯劑,蛋白激酶c抑制劑等。
2、亞砜亞胺nh芳硫基或芐硫基化反應(yīng),以及亞砜亞胺nh砜基化反應(yīng)主要有以下幾種方法:
3、a、對于亞砜亞胺的nh芳硫基或芐硫基化反應(yīng):2016年,文獻報道了銅催化的亞砜亞胺與二芳基二硫醚nh芳硫基化反應(yīng),添加3eq乙酸鈉,dmso作溶劑。2018年,文獻報道了碘催化的亞砜亞胺與硫酚nh芳硫基化反應(yīng),反應(yīng)需要大量過氧化氫做氧化劑,且需要聚乙二醇peg400。2018年,文獻報道了銅催化亞砜亞胺與硫酚或芐基硫醇nh芳硫基或芐硫基化反應(yīng),反應(yīng)以不常見[cu(dmap)4]i做催化劑,且需要氧氣做氧化劑。2018年,文獻報道了納米材料h-bn@y-cd@cu(oac)2催化的亞砜亞胺與n-芳硫基丁二酰亞胺或n-芐硫基丁二酰亞胺nh芳硫基或芐硫基化反應(yīng)?,F(xiàn)有文獻中的方法有以下缺點,過渡金屬催化劑的使用,氧化劑尤其是危險的過氧化物氧化劑h2o2的使用,復(fù)雜的納米材料增加了有機化學(xué)家的合成難度,n-芳硫基丁二酰亞胺或n-芐硫基丁二酰亞胺的使用原子經(jīng)濟性差。
4、b、對于亞砜亞胺的nh砜基化反應(yīng):2020年,文獻報道了碘催化的亞砜亞胺與芳基亞磺酸鈉的nh砜基化反應(yīng),反應(yīng)仍然需要危險的過氧化物h2o2。
5、電化學(xué)有機合成具有無需氧化劑、還原劑,反應(yīng)條件溫和,綠色環(huán)保等優(yōu)點,是近年來有機合成的熱點領(lǐng)域。電化學(xué)下二甲基亞砜作為反應(yīng)底物的例子非常少,二甲基亞砜被用作甲基、甲硫基基甲基砜基來源,然而作為甲基砜基來源目前還沒有文獻報道。2018年,文獻報道了電化學(xué)下鐵催化的硫酚或硫醇與二甲基亞砜的反應(yīng),得到甲基亞砜類化合物。產(chǎn)物中的硫來源于硫酚或硫醇,二甲基亞砜只作為甲基來源。反應(yīng)仍需要危險的過氧化物h2o2。2021年,文獻報道了電化學(xué)促進的胺與二甲基亞砜的反應(yīng),得到磺酰胺類化合物,二甲基亞砜作為砜基的來源。反應(yīng)需要在碘的促進下以自由基機理完成。2024年,文獻報道了電化學(xué)下2-苯基咪唑并吡啶類化合物與二甲基亞砜的c-h甲硫基化反應(yīng),二甲基亞砜作為甲硫基來源,反應(yīng)仍以碘作為促進劑,以自由基機理進行。電化學(xué)下二甲基亞砜作為亞砜基來源參與反應(yīng)從未有文獻報道。
6、因此,發(fā)展電化學(xué)合成方法下,二甲基亞砜新的反應(yīng)方式,作為亞砜基來源,實現(xiàn)亞砜基化反應(yīng),具有重要研究價值。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服上述技術(shù)缺陷,本申請?zhí)峁┝艘环N以廉價易得的二甲基亞砜兼做反應(yīng)底物及溶劑,以nh亞砜亞胺為原料,電化學(xué)下高效合成n-亞砜基二芳基亞砜亞胺的方法。該反應(yīng)無需催化劑,無需氧化劑,反應(yīng)條件溫和。克服了以往電化學(xué)下二甲基亞砜參與的反應(yīng)中,以自由基機理進行,二甲基亞砜容易作為甲基來源、甲硫基來源、甲基砜基來源,本發(fā)明改變了以往的合成策略,以全新的亞砜基正離子機理進行,二甲基亞砜選擇性的作為亞砜基來源,實現(xiàn)在醫(yī)藥領(lǐng)域具有重要研究價值的n-亞砜基二芳基亞砜亞胺的簡便合成。
2、本發(fā)明所述一種n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物的合成方法,反應(yīng)方程式表示如下:
3、
4、其中:ar1選自苯基、c1-c4烷基苯基、鹵代苯基、c1-c4烷氧基苯基、二苯并噻吩;ar2選自苯基、乙酰苯基、c1-c4烷基苯基、鹵代苯基、氰基苯基、c1-c4烷氧基苯基、噻吩基、二苯并噻吩。
5、包括如下操作:以二芳基亞砜亞胺1、二甲基亞砜2為原料,二甲基亞砜兼做反應(yīng)溶劑,在堿和電解質(zhì)存在下,電化學(xué)恒電流反應(yīng)得到n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物3。
6、進一步地,在上述技術(shù)方案中,鹵代選自氟代、溴代、氯代或碘代。
7、進一步地,在上述技術(shù)方案中,恒電流反應(yīng)時,電極材料選自pt(+)/pt(-)、c(+)/pt(-)、pt(+)/c(-)、c(+)/c(-)、pt(+)/gf(-)、pt(+)/ni(-);優(yōu)選pt(+)/pt(-)。
8、進一步地,在上述技術(shù)方案中,電解質(zhì)選自四丁基碘化銨、四丁基乙酸銨、四丁基高氯酸銨、四乙基四氟硼酸銨、四丁基四氟硼酸銨;優(yōu)選四丁基四氟硼酸銨。
9、進一步地,在上述技術(shù)方案中,堿選自k2co3、pivok、dbu;優(yōu)選k2co3。
10、進一步地,在上述技術(shù)方案中,反應(yīng)體系額外加入thf、mecn、dmf、meoh或hfip。優(yōu)選僅采用dmso溶劑。
11、進一步地,在上述技術(shù)方案中,所述電流強度選自8-12ma,優(yōu)選10ma。
12、進一步地,在上述技術(shù)方案中,所述反應(yīng)溫度選自20-60℃,優(yōu)選40℃。
13、為了進一步探索反應(yīng)機理,做了如下對比性實驗,反應(yīng)結(jié)果如下:
14、對反應(yīng)使用自由基抑制劑tempo,bht,1,1-二苯乙烯進行抑制,發(fā)現(xiàn)仍有較多的產(chǎn)物生成,并沒有很好地抑制,說明反應(yīng)可能不是通過自由基機理進行。以原料1a、二甲基亞砜2反應(yīng)生成產(chǎn)物3a為例,推測反應(yīng)可能機理如下式所示:
15、
16、二苯基亞砜亞胺1a在堿的作用下脫去n上的氫,變?yōu)槎交鶃嗧縼啺坟撾x子a。二甲基亞砜2在電極作用下產(chǎn)生甲基亞砜基正離子,進而與二苯基亞砜亞胺負離子a結(jié)合,得到目標(biāo)產(chǎn)物3a。
17、發(fā)明有益效果:
18、本發(fā)明以二芳基亞砜亞胺為原料,二甲基亞砜脫去一個甲基后作為亞砜基來源與二芳基亞砜亞胺結(jié)合,得到目標(biāo)產(chǎn)物n-亞砜基二芳基亞砜亞胺。首次實現(xiàn)亞砜亞胺的nh亞砜基化反應(yīng)。且不同于以往電化學(xué)二甲基亞砜參與的反應(yīng),以往的該類反應(yīng)均為自由基機理,本發(fā)明則開創(chuàng)了以亞砜基自由基機理的新途徑,開創(chuàng)性實現(xiàn)了以二甲基亞砜為亞砜基來源的電化學(xué)亞砜基化反應(yīng)。
19、本發(fā)明具有諸多優(yōu)點,無需任何催化劑及氧化劑,尤其是避免了貴金屬催化劑及危險的過氧化物氧化劑的使用,反應(yīng)條件溫和,綠色環(huán)保。為合成n-亞砜基二芳基亞砜亞胺系列產(chǎn)品提供了一種全新的合成策略。
1.一種n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物的合成方法,其特征在于,包括如下操作:以nh-二芳基亞砜亞胺1和二甲基亞砜2為原料,二甲基亞砜兼做溶劑,在堿和電解質(zhì)存在下,電化學(xué)恒電流反應(yīng)得到n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物3;反應(yīng)方程式表示如下:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物的合成方法,其特征在于:鹵代選自氟代、溴代、氯代或碘代。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物的合成方法,其特征在于:恒電流反應(yīng),電極材料選自pt(+)/pt(-)、c(+)/pt(-)、pt(+)/c(-)、c(+)/c(-)、pt(+)/gf(-)或pt(+)/ni(-)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物的合成方法,法,其特征在于:電解質(zhì)選自四丁基碘化銨、四丁基乙酸銨、四丁基高氯酸銨、四乙基四氟硼酸銨或四丁基四氟硼酸銨。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物的合成方法,其特征在于:堿選自k2co3、pivok或dbu。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物的合成方法,其特征在于:反應(yīng)體系額外加入thf、mecn、dmf、meoh或hfip。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物的合成方法,其特征在于:恒電流反應(yīng),電流強度為8-12ma。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述n-亞砜基二芳基亞砜亞胺類化合物的合成方法,其特征在于:反應(yīng)溫度選自20-60℃。