一种γ-羰基砜类化合物的合成方法

一种
γ-羰基砜类化合物的合成方法
技术领域
1.本发明涉及有机化学合成技术领域，尤其涉及一种γ-羰基砜类化合物的合成方法。


背景技术：

2.砜类化合物是一类重要的含硫有机化合物，广泛存在于医药、农药和材料等领域中。大量已经上市的药物中都含有砜基官能团，例如胺苯砜是一种治疗疱疹样皮炎、麻风病等疾病的药物，比卡鲁胺可用于治疗晚期前列腺癌。不仅很多医药中含有砜基官能团，许多农药中也含有砜基官能团，例如甲基磺酮，pyrasulfotole，tembotrione。因此，如何简捷高效地合成砜类化合物是有机化学的重要研究内容之一。
3.γ-羟基砜是一类重要的砜类中间体，可进一步转化为多种重要的化合物。其传统合成方法是先通过反应引入硫醚，再利用氧化还原反应将硫醚氧化成相应的砜。如式(1)所示，近些年来有文献报道以三氯化铁为催化剂，利用磺酰氯与查尔酮的共轭加成反应来构建γ-羟基砜(synlett 2008，1949-1952)。但该反应体系底物适用范围窄，且存在重金属残留的问题，限制了其在药物合成领域的应用。
[0004][0005]
随后，有文献报道通过dbu催化n-对甲苯磺酰腙与查尔酮的共轭加成反应来可以实现γ-羟基砜类化合物的合成(j.org.chem.2014，79，441-445)，其反应流程如式(2) 所示，但是这类方法底物局限性很大。
[0006][0007]
此外，如式(3)所示，芳基亚磺酸钠和查尔酮发生迈克加成反应也可以得到目标产物(acs sustainable chem.eng.2016，4，1804-1809)，但这类方法中的作为原料的芳基亚磺酸钠来源不够广泛，需要通过磺酰氯来制备，导致反应流程变得复杂，不利于大规模生产。
[0008][0009]
如式(4)所示，随着可见光在有机合成中得到广泛应用，用可见光催化法来合成γ
‑ꢀ
羟基砜类化合物的方法也有报道(angew.chem.，int.ed.2020，59，11620-11626)，这类反应中需要用到昂贵的钌金属络合物催化剂，因此成本过高，经济性不好。
[0010][0011]
上述这些方法仍存在明显的不足，限制了γ-羟基砜类化合物在化学合成、化工生产上的应用。因此，有必要开发一种反应原料简单易得、反应条件温和、无金属催化的和底物普适性好的通用合成方法。


技术实现要素：

[0012]
针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了一种γ-羰基砜类化合物的合成方法，其解决了现有技术中存在的底物适用范围窄、反应流程复杂、成本过高等问题。
[0013]
根据本发明的实施例，一种γ-羰基砜类化合物的合成方法，包括以下步骤：
[0014]
(1)以磺酰氯和查尔酮为反应原料，加入溶剂进行溶解，然后加入还原剂后，加热搅拌使其充分反应；
[0015]
(2)待反应完全后，通过预处理进行分离提纯，再经过柱色谱分离得到式(i)所示的γ-羰基砜类化合物；
[0016][0017]
其中，r1为h、f、cl、br、或者碳原子数目为1-3的烷基；
[0018]
其中，r2为h、f、cl、br、或者碳原子数目为1-3的烷基；
[0019]
其中，r3为带有供电子或者吸电子基团的芳环；所述的供电子基团为碳原子数为1-4 的支链或者支链烷基、甲氧基；所述的吸电子基团是卤原子、氰基、硝基或三氟甲基。
[0020]
优选的，所述查尔酮结构通式如式(ii)所示：
[0021][0022]
式(ii)中取代基r1和r2的定义同式(i)。
[0023]
优选的，所述磺酰氯的结构通式如式(iii)所示：
[0024][0025]
式(iii)中取代基r3的定义同式(i)。
[0026]
优选的，所述步骤(1)中，所加入的查尔酮、磺酰氯和还原剂的摩尔比为1：(2～2.5)： (3.5～4.5)。
4h)，7.56-7.59(m，1h)，7.94(d，j＝8.0hz，2h)。
13
c nmr(cdcl3，100mhz)δ21.7， 37.2，66.6，128.3，128.6，128.9，129.2，129.5，129.9，132.8，133.8，134.2，136.3，144.8， 195.1。esi-ms:m/z＝365[m+1]
+
。
[0044]
实施例3：
[0045]
在反应管中依次分别加入亚硫酸钠(252.1mg，2.0mmol)，对甲氧基苯磺酰氯(258.3mg， 1.25mmol)，查尔酮(104.1mg，0.5mmol)以及2.0ml蒸馏水。在氮气保护下，于90℃搅拌反应三小时后，tlc监测至反应完全，用乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤，随后浓缩并经过柱层析纯化得到目标产物，产率76％。1h nmr(cdcl3，400mhz)δ3.83(s，1h)，3.88-3.95 (m，1h)，4.09-4.14(m，1h)，4.89(dd，j＝10.0，3.6hz，1h)，6.83(d，j＝8.8hz，2h)， 7.20-7.26(m，5h)，7.44-7.48(m，4h)，7.55-7.59(t，j＝7.5hz，1h)，7.94(d，j＝8.0hz， 2h)。
13
c nmr(cdcl3，100mhz)δ37.1，55.6，66.7，113.9，128.1，128.4，128.5，128.7， 129.8，131.2，132.8.，133.6，136.2，163.7，195.0。esi-ms:m/z＝381[m+1]
+
。
[0046]
实施例4：
[0047]
在反应管中依次分别加入亚硫酸钠(220.6mg，1.75mmol)，对叔丁基苯磺酰氯(214.5 mg，1.125mmol)，查尔酮(104.1mg，0.5mmol)以及2.0ml蒸馏水。在氮气保护下，于70℃搅拌反应四小时后，tlc监测至反应完全，用乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤，随后浓缩并经过柱层析纯化得到目标产物，产率71％。1h nmr(400mhz，cdcl3)δ7.93(d，j＝7.2 hz，2h)，7.57(t，j＝7.4hz，1h)，7.44-7.49(m，4h)，7.37-7.39(m，2h)，7.20-7.25(m， 5h)，4.92(m，2h),4.10(m，2h)，3.92(m，1h)，1.30(m，9h)。
13
c nmr(101mhz，cdcl3) δ195.0，157.8，136.2，134.0，133.7，132.6，129.8，128.9，128.8，128.4，128.2，125.8， 66.5，37.8，37.1，35.2，31.0。
[0048]
实施例5：
[0049]
在反应管中依次分别加入亚硫酸钠(283.6mg，2.25mmol)，对氟苯磺酰氯(243.3mg， 1.25mmol)，查尔酮(104.1mg，0.5mmol)以及2.0ml蒸馏水。在氮气保护下，于80℃搅拌反应五小时后，tlc监测至反应完全，用乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤，随后浓缩并经过柱层析纯化得到目标产物，产率87％。1h nmr(400mhz，cdcl3)δ7.96-7.94(m，2h)， 7.60-7.52(m，3h)，7.49-7.45(m，2h)，7.26-7.18(m，5h)，7.07-7.03(m，2h)，4.92(dd， j＝9.6，3.6hz，1h)，4.14(dd，j＝17.6，3.6hz，1h)，3.93(dd，j＝18.0，9.6hz，1h)。
13
c nmr(101mhz，cdcl3)δ194.9，167.2(d，jc-f＝255.0hz)，136.2，133.9，133.1(d， jc-f＝3.0hz)，132.6，132.0(d，jc-f＝10.0hz)，129.9 129.1，128.9，128.7，128.3，116.2 (d，jc-f＝22.0hz)，66.8，36.9。esi-tof[m+h]
+
:369.0955。
[0050]
实施例6：
[0051]
在反应管中依次分别加入亚硫酸钾(316.5mg，2.0mmol)，对氯苯磺酰氯(263.8mg，1.25 mmol)，查尔酮(104.1mg，0.5mmol)以及2.0ml蒸馏水。在氮气保护下，于80℃搅拌反应四小时后，tlc监测至反应完全，用乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤，随后浓缩并经过柱层析纯化得到目标产物，产率82％。1h nmr(cdcl3，400mhz)δ7.95(d，j＝7.2hz，2h)， 7.61-7.58(t，j＝7.4hz，1h)，7.49-7.45(m，4h),7.37-7.34(m，2h)，7.29-7.19(m，5h)， 4.96-4.92(dd，j＝9.6，3.6hz，1h)，4.17-4.12(m，1h)，3.97-3.90(m，1h)。
13
c nmr(cdcl3， 100mhz)δ194.6，140.5，136.1，135.5，133.7，132.3，130.4，129.8，129.0，128.8，128.6， 128.1，
66.6，36.8。esi-ms:m/z＝385[m+1]
+
。
[0052]
实施例7：
[0053]
在反应管中依次分别加入亚硫酸钾(316.5mg，2.0mmol)，对溴苯磺酰氯(319.4mg，1.25 mmol)，查尔酮(104.1mg，0.5mmol)以及2.0ml蒸馏水。在氮气保护下，于80℃搅拌反应五小时后，tlc监测至反应完全，用乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤，随后浓缩并经过柱层析纯化得到目标产物，产率89％。1h nmr(cdcl3，400mhz)δ7.94(d，j＝7.2hz，2h)， 7.61-7.58(t，j＝7.4hz，1h)，7.52-7.44(m，4h)，7.37(d，j＝8.4hz，2h)，7.27-7.18(m， 5h)，4.93(dd，j＝9.6，3.6hz，1h)，4.15-4.10(m，1h)，3.95-3.88(m，1h).
13
c nmr(cdcl3， 100mhz)δ194.6，136.1，136.0，133.7，132.3，132.0，130.5，129.8，129.2，129.0，128.8， 128.6，128.1，66.6，36.8.esi-ms:m/z＝429[m+1]+。
[0054]
实施例8：
[0055]
在反应管中依次分别加入亚硫酸钠(283.6mg，2.25mmol)，对氰基苯磺酰氯(252.0mg， 1.25mmol)，查尔酮(104.1mg，0.5mmol)以及2.0ml蒸馏水。在氮气保护下，于90℃搅拌反应三小时后，tlc监测至反应完全，用乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤，随后浓缩并经过柱层析纯化得到目标产物，产率80％。1h nmr(cdcl3，400mhz)δ7.91(d，j＝7.2hz， 2h)，7.64-7.55(m，5h)，7.44(d，j＝7.8hz，2h)，7.26-7.14(m，5h)，4.94(dd，j＝9.6， 3.6hz，1h)，4.10-4.15(m，1h)，3.93-3.86(m，1h).
13
c nmr(cdcl3，100mhz)δ197.3， 141.3，135.9，133.9，132.4，131.9，129.8，129.7，129.3，128.8，128.1，117.4，117.0， 66.6，36.6。
[0056]
实施例9：
[0057]
在反应管中依次分别加入亚硫酸钠(252.1mg，2.0mmol)，对甲苯磺酰氯(190.6mg，1 mmol)，4-氯查尔酮(121.4mg，0.5mmol)以及2.0ml蒸馏水。在氮气保护下，于80℃搅拌反应四小时后，tlc监测至反应完全，用乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤，随后浓缩并经过柱层析纯化得到目标产物，产率78％。1h nmr(400mhz，cdcl3)δ7.92(d，j＝7.6hz， 2h)，7.59(t，j＝7.4hz，1h)，7.46(t，j＝8.4hz 4h)，7.24-7.14(m，6h)，4.87(m，1h)， 4.09(m，1h)，3.87(m，1h)，2.41(s，3h).
13
c nmr(101mhz，cdcl3)δ194.8，145.1， 136.0，134.9，133.9，131.4，131.1，129.6，128.9，128.8，128.2，65.9，37.1。
[0058]
本实施例产物的分子结构式如下：
[0059][0060]
实施例10：
[0061]
在反应管中依次分别加入亚硫酸钠(252.1mg，2.0mmol)，对甲苯磺酰氯(190.6mg，1 mmol)，4-溴查尔酮(143.0mg，0.5mmol)以及2.0ml蒸馏水。在氮气保护下，于80℃搅拌反应五小时后，tlc监测至反应完全，用乙酸乙酯萃取，饱和氯化钠洗涤，随后浓缩并经过柱层析纯化得到目标产物，产率81％。1h nmr(400mhz，cdcl3)δ7.92(d，j＝7.6hz， 1h)，7.58(t，j＝7.2hz，1h)，7.47(t，j＝7.8hz，4h)，7.22(d，j＝8.0hz，1h)，7.09(d，j＝8.4hz，1h)，4.86(m，2h)，4.09(m，2h)，3.87(m，1h)，2.41(m，1h).
13
c nmr(101 mhz，cdcl3)δ194.8，145.1，
136.0，133.9，131.9，131.7，131.4，129.7，129.0，128.9， 128.2，123.2，66.0。
[0062]
本实施例产物的分子结构式如下：
[0063][0064]
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。