[发明专利]通过光催化反应制备芳基磺酰基丙烯腈的方法

说明书

本发明涉及用于制备芳基磺酰基丙烯腈的方法。由芳基磺酰基碘开始的反应是被光催化的。该方法可规模化、环境友好，并且提供高产率的产品。

本发明涉及由芳基磺酰基碘通过光催化反应制备芳基磺酰基丙烯腈的方法。该方法符合绿色化学原理，以便促进此类化合物的更加环境友好的制造工艺，是可规模化的，并且得到高产率的产品。

背景技术

已发现含有乙烯基芳烃磺酰基部分的化合物作为抗帕金森氏病的潜在的神经保护剂，作为抗非洲昏睡病的抗锥虫剂，以及作为通过抑制分选酶SrtA亚型来抗金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)的手段(仅列举几种)在生物学上是令人感兴趣的。合成乙烯基芳烃磺酰基由于它们充当迈克尔受体的能力并且由于它们的多种环加成反应而令人感兴趣。

申请人最近还提交了一份公开了芳基磺酰基丙烯腈作为杀生物剂的多种用途的申请，这进一步增加了对大规模合成这类化合物的稳健方法的兴趣。

这些化合物的已知合成方法通常具有一个或多个缺点，这限制了它们在大规模合成所需化合物中的实用性。这些缺点包括导致低产率和延长的反应时间的低反应性、昂贵的起始原料、复杂的分离程序以及所用的有毒、挥发性和/或易燃溶剂。

为了能够进一步探索芳基磺酰基丙烯腈在许多应用领域中的有用性，需要适用于大规模合成这些化合物的简单且成本有效而又环境友好的方法。

发明内容

根据本发明，令人惊讶地发现，由廉价的亚磺酸盐使用与合适的烯属化合物(诸如丙烯腈)的光催化自由基反应使用含有水的碳酸亚丙酯作为溶剂，可以很容易地合成芳基磺酰基丙烯腈。在该过程中不需要其他试剂，诸如金属催化剂，因此显著改善了整体原子经济性并减少了使用潜在环境有害的化学品。

本发明的一个方面是通过与合适的烯烃进行光催化自由基反应由芳基磺酰基碘制备根据通式(I)的化合物的方法，其中R₁、R₂和R₃独立地代表氢原子；卤素原子；羟基；氨基；具有1至4个碳原子的卤代烷基或烷氧基；烷基氨基；烷基；羟烷基；或具有1至10个碳原子的酰胺基。在自由基反应中形成的中间体经过碱催化的碘化物的消除，以获得高产率的目标化合物。目标化合物的R-基团可以根据所述化合物(一种或多种)的所需用途而变化。

附图说明

图1示出了用于合成芳基磺酰基丙烯腈的反应方案。

图2示出了不同溶剂在以一锅法合成芳基磺酰基丙烯腈中的适用性的筛选结果。

图3示出了不同溶剂在合成(E)-2-碘-3-甲苯磺酰基丙腈中的适用性的筛选结果。

图4示出了不同溶剂和反应温度在合成(E)-2-碘-3-甲苯磺酰基丙腈中的适用性的筛选结果。

图5示出了在干燥和潮湿条件下合成(E)-2-碘-3-甲苯磺酰基丙腈的筛选结果。

图6示出了在黑暗和环境光条件以及在可见光照射下合成(E)-2-碘-3-甲苯磺酰基丙腈的筛选结果。

具体实施方式

如本文所用，可见光的表述是指波长在约390nm至约700nm之间的电磁辐射。

本文描述了用于制备芳基磺酰基丙烯腈的方法。该方法实现了将用作起始原料的芳基磺酰碘迅速转化为所需的芳基磺酰基丙烯腈。任选地，反应中使用的芳基磺酰基碘是分开合成的或原位产生的。令人惊奇地发现，通过使用可见光照射和向反应中使用的有机溶剂中添加水，大大提高了反应速度和转化率。

先前报道的乙烯基芳烃磺酰基化合物的合成均具有各种缺点，这限制了这些方法在将生产规模扩大到工业规模时的实用性。