[發明專利]一種可見光介導的阿托酸脫羧酮化反應制備β-酮砜類化合物的方法

有效

• 申請號: 201911340529.7
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN110981676B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 官智;何延紅;陳潔
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: C07B45/04
• 分類號: C07B45/04;C07C315/00;C07C317/24;C07C317/44;C07D333/34
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種可見光介導的阿托酸脫羧酮化反應制備β?酮砜類化合物的方法，屬于化合物制備領域。本發明的方法中采用環保的、來源廣泛的阿托酸和穩定無氣味的磺酰肼作為反應物，同時加入熒光素、無機堿和碘化鉀后充分溶解在乙腈和水的混合溶劑中，在氧氣氛圍中進行(連通氧氣球)，在可見光照射下進行反應即可得到β?酮砜類化合物。本發明的制備方法具有原料簡便易得、操作簡單、反應條件溫和、無金屬殘留以及反應體系對水不敏感的特點。

技術領域

本發明屬于化合物制備領域，具體涉及一種可見光介導的阿托酸脫羧酮化反應制備β-酮砜類化合物的方法。

背景技術

脫羧反應由于具有原料來源廣、合成成本低、原料轉化率高、副產物少等諸多優點，在當代合成方法學中備受關注。在此類轉化中，起始原料往往在羧基的活化作用下發生反應，并在隨后的反應過程中脫出羧基，得到其他方法不易實現的目標產物，這也體現出該反應在有機方法學中的優勢。迄今為止，除了傳統的金屬催化的脫羧方法外，光介導的脫羧反應由于其反應條件溫和、綠色、可持續性等優點在有機合成方法中也表現出良好的發展前景。在該反應類型中，α-酮酸、不飽和羧酸和脂肪族羧酸等各類的羧酸化合物，均可作為原料用來制備有價值的精細化工產物。目前，光介導的脫羧過程主要分為兩類：一種是光介導直接脫羧，即羧酸在光催化下直接消除二氧化碳，產生一種高活性的自由基，進行下一步反應。例如，2013年，Lei課題組報導了一種光誘導的α-酮酸直接脫羧酰胺化從而合成各類酰胺的反應(Angew.Chem.,Int.Ed.,2014,53,502-506)，如圖1中I所示；另一種是光介導的自由基加成/脫羧，即光催化過程首先生成自由基，自由基與不飽和酸發生加成反應，形成另一自由基中間體，隨后進行脫羧等轉化反應，例如2017年，課題組報道了以乙基溴二氟乙酸酯為CF₂源的光介導的肉桂酸脫羧二氟甲基化反應(ACS Catal.,2017,7,7136-7140)，如圖1中Ⅱ所示。與光介導直接脫羧相比，光介導的自由基加成/脫羧過程雖同樣重要，卻少有研究。

β-酮砜作為一種重要的含硫化合物，不僅具有生物和藥物價值，而且還可廣泛地充當各種重要化合物的合成原料。因此近幾十年來，如何合高效成β-酮砜引起了化學家們的極大興趣。傳統β-酮砜的合成方法主要是直接對亞硫酸鈉進行烷基化反應。可是由于這類合成方法具有需要預官能化底物、反應溫度較高、反應時間較長等諸多缺陷，這使得其在大規模生產中失去了研究價值。最近在光催化或過渡金屬催化條件下使烯烴或炔烴發生自由基氧化磺酰化反應，同樣可以實現β-酮砜的合成：例如，2014年，Yadav課題組以AgNO₃為催化劑以苯亞磺酸鈉和苯乙烯為原料，成功合成了β-酮砜(如圖2中a所示)；2016年，Yang課題組開發了一種可見光介導的烯烴與苯亞磺酸之間的氧磺酰化反應，成功制備了β-酮磺砜(如圖2中b所示)，該方法需要惰性氣氛保護，并以曙紅Y(EY)作為光敏劑和叔丁基過氧化氫(TBHP)為外加氧化劑；2017年，Ni課題組以Ir(dtbbpy)(ppy)₂PF₆為光敏劑和鹽酸為添加劑，實現了可見光誘導條件下炔烴與磺酰氯的氧磺酰化反應(如圖2中c所示)；2019年，Wu課題組采用高能量的紫外光照射，通過三組分反應，成功合成了β-酮砜(如圖2中d所示)。然而，從環保和實際操作的角度來看，這些已經發表的合成路徑，仍存在一些不足：復雜的除氧操作、有害的自由基引發劑，不易得的起始原料，過量的無機鹽添加劑，重金屬殘留等。因此，開發更環保、高效的合成方法，來避開這些合成缺陷，就顯得尤為重要！

因此，需要探索新的制備方法來合成β-酮砜，使得制備過程中無金屬殘留，且以便宜易得的有機顏料為光敏劑，以清潔豐富的氧氣為氧源和氧化劑。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種可見光介導的阿托酸脫羧酮化反應制備β-酮砜類化合物的方法。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

1、一種可見光介導的阿托酸脫羧酮化反應制備β-酮砜類化合物的方法，所述方法的反應式為：