[发明专利]一种β-酮砜化合物的合成方法

说明书

本发明公开了一种β‑酮砜化合物的合成方法，属于化学合成技术领域。本发明的合成方法是以四氟硼酸重氮盐、炔烃、DABCO·(SO₂)₂进行氧化双官能化反应制备β‑酮砜化合物，所述方法包括：在反应器中加入作为反应物的DABCO·(SO₂)₂、炔烃、四氟硼酸重氮盐，作为催化剂的介孔氮化碳、有机溶剂，水和氧气，在室温、可见光照射下搅拌6‑10h。本发明的反应条件温和、操作简单、原子经济性高、催化剂可回收利用。

技术领域

本发明涉及一种β-酮砜化合物的合成方法，属于化学合成技术领域。

背景技术

设计高效且环境友好的方法构建磺酰基单元一直是有机化学的研究热点。β-酮砜是一类重要的磺酰基类化合物，在药物、生物制药、材料科学领域都有着广泛的应用。此类化合物表现出广泛的生物性质，包括抗真菌，抗细菌和非核苷抑制剂等性质。因此，发展β-酮砜的合成方法具有重要的意义。

传统的β-酮砜化合物合成方法主要采用苯甲酰氯与磺酸钠发生烷基化反应，此类方法所用试剂腐蚀性大，且底物范围窄、收率低、反应条件相对苛刻。近几年，可见光促进的不饱和键的氧化双官能化磺酰化已被用作一个有效的工具，本方法可以在温和的反应条件下一步形成磺酰基和羰基两个官能团。然而目前此类方法大都采用有毒、危险或者有腐蚀性的磺酰基前体，如：磺酰卤，亚磺酸盐，磺酰基肼或者磺酰基叠氮化合物。最近，通过二氧化硫的插入合成磺酰基类化合物被认为是安全和环境友好的方法。例如最近吴劼等人以芳基重氮盐作为自由基前体与二氧化硫代替品DABCO·(SO₂)₂反应得到磺酰基自由基，然后在铜催下与芳基炔酸发生脱羧加成反应，再水合得到砜类化合物。但是他们在研究中发现，现有方法无法拓展到廉价易得的端炔，其主要原因是端炔活性差，与磺酰基自由基加成得到的中间体无法发生水合反应。由此他们采用了价格昂贵的炔酸作为反应物，且催化剂难以回收，不利于生产。因此寻找一种合成方法简单、原子经济性高、原料廉价易得的二氧化硫插入合成β-酮砜化合物的方法十分必要。

基于此，我们提出在可见光促进下，通过加入氧气原位活化端炔与磺酰基自由基加成得到的中间体，进而发生水合反应得到砜类化合物的新方法。在优化过程中我们发现该新方案可以有效的获得目标产物，且光照、氧气和水三者缺一不可。由此，本项目发展了基于可见光促进下二氧化硫插入的炔烃双官能化反应，合成β-酮砜化合物。该方法具有反应物简单易得，条件温和、操作简单、原子经济性高、催化剂可回收利用等特点。为制备β-酮砜化合物提供了一条简单高效、清洁绿色的捷径。

发明内容

本发明提供了一种在中性条件下，通过可见光促进下四氟硼酸重氮盐、炔烃、DABCO·(SO₂)₂的氧化双官能化反应，生成β-酮砜类化合物的方法。

本发明的第一个目的是提供一种β-酮砜化合物的合成方法，所述方法是在可见光照射环境中，炔烃、四氟硼酸重氮盐、DABCO·(SO₂)₂和水在催化剂的作用下形成β-酮砜化合物；所述方法还包括加入氧气。

在一些实施方案中，DABCO·(SO₂)₂的结构如下所示：

在一些实施方案中，所述方法还包括将反应产物通过柱色谱法和薄层色谱法进行产物的的分离纯化。

在一些实施方案中，所述炔烃、四氟硼酸重氮盐、DABCO·(SO₂)₂的摩尔比为1：(0.5-2)：(1-5)。优选为1:1.3:1.5。

在一些实施方案中，所述催化剂为三联吡啶合氯化钌、曙红Y或者介孔氮化碳，优选是介孔氮化碳。

在一些实施方案中，所述四氟硼酸重氮盐是各种带有取代基的芳基重氮盐，或者含硫、氮等杂原子的杂环重氮盐。所述四氟硼酸重氮盐的结构如下所示：