【方法】(杂)芳环、SO2、胺在电作用下直接制备芳基磺酰胺
引言
通讯作者是Siegfried R. Waldvogel,一作为Stephan P. Blum该研究报道了一种无需金属参与的,电化学合成磺酰胺的方法,可以直接从芳烃、二氧化硫和胺制备一系列的芳基磺酰胺。
磺酰胺化合物通常具有重要的生理和药理活性,因此被广泛开发用于各种药物中。其中,芳基磺酰胺类型的药物也有不少:
那么,这些芳基磺酰胺化合物是如何制备的呢?
主要的方法有:
经典的方法是,芳烃先进行氯磺化,随后再进行胺化,通过两步反应转化为所需的磺酰胺。该方法使用到氯磺酸,操作不便,并且毒性较大,而且整个过程反应条件苛刻,同时产物中容易存在多种区域异构体,形成类似的混合物,导致分离纯化困难,
Willis等人在2018年报道了芳基硼酸为底物,只需要一步转化,即可获得相应的芳基硼酸。该方法解决了产物存在区域选择性异构体的问题,但是仍存在反应条件苛刻,需要过量的芳基硼酸,导致成本提高,并且需要特定的配体等。而且,芳基硼酸如果非市售,还是需要先进行官能团化方可。
2019年,Noel等人以芳基硫酚为底物,通过电化学方法,也可以一步构建相应的芳基磺酰胺。这个方法中存在的问题主要有:硫酚难闻、有毒,可能需要预制备。
结合上述,作者希望开发一个更好的方法
反应探索与底物范围
作者选择连三甲氧基苯与吗啉和二氧化硫为模型底物,在DIPEA存在下,进行电化学磺酰胺化研究;
图片来自 Angew. Chem. Int. Ed.
结果,在最优收率(72%)条件下,获得了两个芳基磺酰胺类型化合物,比例为5a:6a = 6:1.
随后,作者进行了底物适用性研究:
图片来自 Angew. Chem. Int. Ed.
从这些结果可知,该方法对于富电子的芳烃,进行磺酰胺化较为有利。对于存在多个反应位点情况,则会有区域选择性异构体产生。
为了验证该方法的实用性,作者进行了克级规模反应:
图片来自 Angew. Chem. Int. Ed.
克级反应结果良好,并且产率还从毫克规模的80%提高到85%,这可能得益于克级规模少量损失对收率影响不大。
评述
总的来说,Siegfried R. Waldvogel等人开发的这个电化学法,从芳烃直接进行芳磺酰胺化,具有简洁实用的特点。需要进一步提升的方面,在于产物区域选择性,如果能够在这个方面进行更好的调控,那么这个方法的实用意义更大。