[發明專利]一種苯并磺內酰胺類化合物的電化學制備方法

有效

• 申請號: 202110031887.0
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112663077B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 馮穎樂;劉愛云;柴永海;張琦;張生勇;張子軒
• 申請（專利權）人: 陜西師范大學
• 主分類號: C25B3/09
• 分類號: C25B3/09;C25B3/05;C25B3/11;C25B3/29
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 高雪霞

本發明公開了一種苯并磺內酰胺類化合物的電化學制備方法，將芳基磺胺類反應底物及電解質溶于相應的溶劑中，以碳棒、碳片、碳布、網狀玻璃態碳等碳電極作為陽極，以鉑片作為陰極，在恒定的反應電流作用下，通過陽極氧化誘導反應底物產生磺酰氨基自由基，并進一步發生分子內環化，實現苯并磺酰胺類化合物的制備。本發明反應條件溫和，反應高效、便捷，底物適用范圍廣，產物收率高，僅通過調整芳基磺內酰胺鄰位的取代基，在無金屬催化劑和氧化劑的電化學條件下，即可實現5?、6?和7?元的苯并磺胺類化合物的制備，具有很好的應用前景。

技術領域

本發明屬于苯并磺內酰胺類化合物的合成技術領域，具體涉及一種以電化學方法，在無催化劑、氧化劑的條件下來實現5-、6-和7-元的苯并磺內酰胺類化合物的制備。

背景技術

磺胺類化合物是廣譜的抗菌類化合物。作為環狀的磺胺，苯并磺內酰胺類化合物具有廣泛的生物活性和藥理活性，包括抗菌、治療糖尿病、抗腫瘤、抗抑郁和抗病毒等作用。此外，苯并磺內酰胺類化合物還可以作為手性輔基被用于不對稱催化中。傳統的制備苯并磺內酰胺類化合物的方法主要有：偶極環加成、親核加成、過渡金屬催化的C-H鍵活化、Corey–Bakshi–Shibata還原、Aza-Darzens縮合等等。雖然這些策略提供了有效的途徑獲得苯并磺內酰胺，但或多或少存在一些局限性，例如：大多數反應涉及使用有害和昂貴的過渡金屬催化劑、化學計量氧化劑、苛刻的反應條件等問題。因此，發展一種溫和、綠色高效的方法來構建苯并磺內酰胺類化合物具有極大的研究和實用價值(Molecules 2020,25,4367)。

近年來，由于電化學合成具有環境友好、反應性能優越等優點，引起了廣大研究工作者的廣泛關注。與傳統的合成方法相比，電化學合成避免了危險和有毒的氧化還原試劑的使用。電化學法可以通過陽極氧化及陰極還原，來生成高活性中間體(自由基、自由基離子、陽離子、陰離子等等)，因此被認為是一個綠色的和強大的工具來實現碳-碳、碳-雜原子之間共價鍵的構筑(Chem.Rev.2008,108,2265.)。在這種策略下，很多具有生物活性的含氮雜環，如吡咯烷酮、吲哚、內酰胺等，可以通過陽極氧化所形成的氮中心自由基及陽離子自由基來實現C-N鍵的構筑(J.Am.Chem.Soc.2000,122,5636–5637)。然而，以電化學方法來制備磺內酰胺還鮮有報道。近來，僅有雷愛文教授小組報道了Co催化下通過電化學作用實現磺胺類化合物與炔烴的[4+2]環加成，進而得到苯并磺內酰胺類化合物(Green Chem.,2020,22,1548–1552)。

發明內容

本發明的目的是提供一種無金屬催化劑、無氧化劑條件下，通過電化學方法來構筑苯并磺內酰胺類化合物的方法。該方法反應條件溫和、反應高效、僅通過調整芳基磺內酰胺鄰位的取代基，即可在在電化學條件下，實現5-、6-和7-元的苯并磺胺類化合物的制備。

針對上述目的，本發明所采用的技術方案是：將式I或II或III所示的芳基磺胺類反應底物加入以四正丁基乙酸銨為電解質的電解液中，以碳電極作為陽極、鉑片作為陰極，在恒定的電流作用下反應1～2小時，得到式I’或II’或III’所示的苯并磺酰胺類化合物；

式中R¹代表C_1～4烷基，R²、R³各自獨立代表H、C_1～4烷基、鹵素中任意一種或兩種，R⁴代表C_1～4烷基、鹵素、CF₃中任意一種或兩種，且R⁴所在苯環的鄰位至少有一個為H且另一個鄰位不為C_1～4烷基；R⁵代表H或C_1～4烷基。

上述制備方法中，優選所述芳基磺胺類反應底物與四正丁基乙酸銨的摩爾比為1:1～3，所述電解液中加入的芳基磺胺類反應底物的濃度為0.01～0.1mol/L，所述電解液是以六氟異丙醇與甲醇或者乙腈體積比為1:2的混合液為溶劑。