[發明專利]一種有機砜化合物的銅催化合成方法及應用

有效

• 申請號: 201810031971.0
• 申請日: 2018-01-12
• 公開（公告）號: CN108129478B
• 公開（公告）日: 2019-07-09
• 發明（設計）人: 楊道山;孫鵬飛;厲國慶;王樺
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學
• 主分類號: C07D471/04
• 分類號: C07D471/04;C07B45/04
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 于鵬

本發明公開了一種有機砜化合物的銅催化合成方法及應用，涉及有機合成領域，以咪唑[1,2?a]并吡啶類化合物、鹵代芳烴化合物和DABSO為原料，DMF為溶劑，一價銅為催化劑，反應溫度為110℃～150℃，高效合成出C?3位含砜咪唑[1,2?a]并吡啶類化合物。該方法與傳統的合成方法相比，具有反應條件溫和、成本低、環境污染小、產率高、官能團兼容性好及分離純化方便等優勢。

技術領域

本發明涉及有機合成領域，具體涉及一種有機砜化合物的銅催化合成方法及應用。

背景技術

有機砜是一種具有代表性的含硫化合物，其在生物活性化合物、藥物和農用化學品中廣泛存在。此外，在合成有機化學中砜基還能夠作為多用途中間體，用以化學轉化。因此，在醫藥和合成有機化學領域，亟需開發一種有效、環保的將砜基引入有機骨架的方法。

二氧化硫(簡稱SO₂)常作為一種工業廢氣大量排放入空氣中。顯然，直接將二氧化硫固定在小分子中的方法具有重要前景。然而，二氧化硫氣體具有強腐蝕性，不耐存儲等缺點，限制了該類方法的應用。

近年來，英國的Willis課題組將1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷雙(二氧化硫)(簡稱DABSO)的加合物作為一種穩定的二氧化硫固體替代物。2010年，Willis的研究小組率先公開了一種鈀催化高效磺酰氨化的合成方法，其利用固體DABSO作為二氧化硫的一種替代物進行反應。芳烷基砜盡管可以由(有機金屬試劑/有機鹵化物)、DABSO和親電試劑等原料來進行反應構建；但現有公開文獻表明，使用DABSO為磺酰源來構建芳基砜的方法具有很大的局限性，僅適用少量反應。2017年，該課題組又報道了一種銅催化的高效鈴木-宮浦(Suzuki-Miyaura)交叉偶聯反應，該反應同樣以DABSO作為SO₂的替代試劑。

盡管這些反應能夠部分替代SO₂，但仍存在苛刻的反應條件、底物的適應性窄和反應步驟繁瑣等諸多缺點。因此，開發一種利用性質穩定的DABSO作為二氧化硫的替代品進行有機砜合成的方法仍然是一個艱巨的挑戰。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種有機砜化合物的銅催化合成方法，不僅采用固態磺酰源進行合成，且反應條件溫和，無須額外加入堿或配體，產率高，官能團兼容性好。

一種有機砜化合物的銅催化合成方法，該方法以一價銅為催化劑，咪唑[1,2-a]并吡啶、1,4-二氮雜雙環[2.2.2]辛烷雙(二氧化硫)(簡稱DABSO)和鹵代芳烴化合物為原料，通過銅催化活化C-H和C-X鍵，反應制得C-3位砜基取代咪唑[1,2-a]并吡啶類化合物，其中，X指鹵素原子中的至少一種。

在上述合成方法中，溫度優選110℃～150℃，時間優選18～30h，并優選在氮氣氣氛中進行。

優選的，所述銅催化劑用量為咪唑[1,2-a]并吡啶物質的量的(5～15)％。

優選的，DABSO用量為咪唑[1,2-a]并吡啶物質的量的(1-3)倍。

優選的，所述鹵代芳烴化合物用量為咪唑[1,2-a]并吡啶物質的量的(1.5-2.5)倍。

所述的催化劑優選為氧化銅、碘化銅、溴化銅、氯化銅、醋酸銅、氧化亞銅、碘化亞銅、溴化亞銅和氯化亞銅中的至少一種，反應溶劑優選DMF。

除所述原料、反應中間體、副產物和產物外，所述的反應不額外加入其他堿性物質，所述的反應不加入配體。

一種采用上述合成方法制備的C-3位含砜咪唑[1,2-a]并吡啶化合物，所述化合物優選為含有至少一個咪唑[1,2-a]并吡啶結構，并在該咪唑[1,2-a]并吡啶結構的C-3位鏈接有機砜基團取代基的化合物。

更優選的，所述的C-3位含砜咪唑[1,2-a]并吡啶化合物通式如式(Ⅰ)所示：