專利名稱：N－芳基叔丁基亞磺酰胺及其合成方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于有機化學、有機合成、手性化合物的合成，更詳細地講就是N—芳基叔丁基亞磺酰胺及其合成方法和應用。
背景技術：
對映體純的R構型和S構型叔丁基亞磺酰胺廣泛作為手性輔劑用于合成手性胺， 還可轉(zhuǎn)化為手性配體用于不對稱催化反應，具有廣泛而重要的用途。手性N —鄰羥基叔丁基亞磺酰胺和手性N-鄰甲氧基苯基叔丁基亞磺酰胺，已經(jīng)被報道作為手性配體用于不對稱催化乙基鋅對芳香醛的加成反應C7 Org. Chem. 2007, 72, 1373-1378)和三氯硅烷對亞胺的親核加成反應(但無具體數(shù)據(jù)，專利文獻CN 1927830A)。另外，叔丁基亞磺?；€是一個很好的氨基保護基，容易用稀酸水解下來。更多的(手性)N-芳基叔丁基亞磺酰胺的用途還在開發(fā)之中。N—芳基叔丁基亞磺酰胺的合成方法還很有限。1998年Ellmarm及其合作者在-78°C下使用遇空氣即燃燒的金屬鋰在液氨中轉(zhuǎn)化為氨基鋰，后者與苯胺反應，然后再與90. 2%ee叔丁基亞磺酸硫代叔丁酯反應，經(jīng)過一系列后處理，得到89. 2%ee的N —苯基叔丁基亞磺酰胺，經(jīng)過進一步的重結晶，得到對映體純的N —苯基叔丁基亞磺酰胺O； Am. Chem. Soc. , 1998，120，8011-8019)。秦勇及其合作者采用類似的方法，即在原位產(chǎn)生的氨基鋰/液氨體系中鄰甲氧基苯胺與叔丁基亞磺酸硫代叔丁酯反應，得到80%ee鄰甲氧基苯基叔丁基亞磺酰胺，但該化合物用三甲基碘硅烷(CH3SiI)、BF3、AlCl3等都不能成功脫除甲基。在相同條件下鄰烯丙氧基苯胺與叔丁基亞磺酸硫代叔丁酯反應，得到鄰烯丙氧基苯基叔丁基亞磺酰胺；后者在Pd (PPh3) 4和NaBH4存在下成功脫烯丙基得到80%ee鄰羥基苯基叔丁基亞磺酰胺，經(jīng)過兩次重結晶得到98. 8%ee ij. Org. Chem. 2007, 72, 1373-1378)。 此外，專利文獻(CN 1927830A)也提到鄰甲氧基苯基叔丁基亞磺酰，方法跟前面文獻類似的合成方法，但成功用CH3SiI脫去甲基保護。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供對映體純的、對映體富集的和外消旋的N —芳基叔丁基亞磺酰胺化合物。本發(fā)明的目的之二是提供N —芳基叔丁基亞磺酰胺化合物的合成方法。本發(fā)明的目的之三是提供N —芳基叔丁基亞磺酰胺化合物的應用。本發(fā)明開發(fā)一種新的C-N偶聯(lián)方法，即叔丁基亞磺酰胺與鹵代芳烴的C-N偶聯(lián)方法，并采用該新偶聯(lián)方法合成一系列N —芳基叔丁基亞磺酰胺新化合物，這類化合物能夠促進乙基鋅對苯甲醛的加成反應。這類化合物具有如下結構式
式中，硫原子的構型為R構型、S構型或者二者的任意混合；隊、R5為H、C1 C6烷基， R1A5可以相同，也可以不同；R2、R3、R4為HX1 C6烷基、芳基、硝基、烴?；?、羧基、烴氧基、鹵素，R2、R3、R4可以相同，也可以不同；R1和R2或者R2和R3與A環(huán)共同構成萘環(huán)；禮為為、 R4、R5至少有一個非H的取代基。這類化合物的合成是在鈀催化下C 一 N偶聯(lián)叔丁基亞磺酰胺和鹵代芳烴來實現(xiàn)的，其反應方程式如下
式中，硫原子的構型為R構型、S構型或者二者的任意混合；隊、R5為H、C1 C6烷基， R1A5可相同，也可以不同；R2、R3、R4為HX1 C6烷基、芳基、硝基、烴?；?、羧基、烴氧基、鹵素，R2> R3> R4可相同，也可以不同；R1和R2或者R2和R3與A環(huán)共同構成萘環(huán)；R1^ R2> R3、R4、 &至少有一個非H的取代基。叔丁基亞磺酰胺(以1 mmol計)、鹵代芳烴(1 2 mmol)、鈀(例如Pd2 (dba) 3) (0.005 0.06 mmol)，單膦配體(0. 01 0. 12 mmol)或者雙膦配體(0. 005 0. 06 mmol), 堿(1 3 mmol)置于燒瓶或者磨口試管中，用氬氣或者氮氣置換1 5次，加入1 20 ml 甲苯和0. 1 0. 6 ml脫氧水，再次用氬氣或氮氣置換1 4次。50 150 °C下攪拌2 48 h。加水淬滅，然后用乙酸乙酯10 ml X 2萃取。合并有機相，加IOml飽和食鹽水洗。 有機層用無水硫酸鈉干燥，過濾，真空濃縮，得到淡黃色液體。粗產(chǎn)物用硅膠柱層析分離純化，以石油醚和乙酸乙酯混合溶劑梯度洗脫，得到N —芳基叔丁基亞磺酰胺。
具體實施例方式下面通過實施例進一步闡述本發(fā)明，并不因此將本發(fā)明限制在所述的實施例范圍之中。實施例1
用電子天平分別稱取00-叔丁基亞磺酰胺(0.121g，1.0 mmol),對溴硝基苯 (0. 262g, 1.3 mmol), Pd2 (dba) 3 (0. 018g, 0. 02 mmol), Bu-XPhos (0.0212 g, 0. 05 mmol), NaOH (0. 080 g, 2 mmol)，并依次加入到磨口試管中，蓋上反口橡皮塞，在khlenk 真空線(也稱作雙排管真空氣體分配器)上用氬氣置換磨口試管3次。再用針筒加入6 ml 無水甲苯和0.3 ml除氧水，然后，再用氬氣置換磨口試管3次。接著，把置換過惰性氣體的磨口試管放到90°C油浴鍋中，并在該溫度下攪拌20小時。冷卻后加水淬滅，用乙酸乙酯(10 ml X 3)萃取反應混合物。合并有機相，加IOml飽和食鹽水洗。有機層用無水硫酸鈉干燥，過濾，濾液減壓濃縮，得到淡黃色稠狀液體。粗產(chǎn)物用硅膠柱層析純化，用石油醚和乙酸乙酯混合溶劑(從1:0到3:1 (體積比))梯度洗脫，得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0.95%) oMp: 132. 6-136. 2。C. 1H NMR (300 MHz, CDCl3), δ
(ppm) : 8. 11 (d, / = 9. 1 Hz, 2Η)，7. 04 (d, /=9. 1 Hz, 2H), 6. 32 (s, 1H), 1. 35 (s, 9H). 13C NMR (75 MHz, CD3OD), δ (ppm) : 148.9，141.6，125.2，115.7，57. 3, 22. 1. IR (KBr), η (cm-1) 3453，3265，2964，1596，1508，1470，1336，1298，1058，869， 794，751. [a]D21 = -44 (c = 0.01,乙酸乙酯)· 實施例2
用對氯硝基苯(0. 204g, 1. 3 mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g, 1. 3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0.223g， 92%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)也同實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺。
實施例3
用對溴苯乙酮(0.258g，1. 3mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g，1.3mm0l)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對乙酰基苯基)叔丁基亞磺酰胺
，CDCl3)，δ (ppm) 7. 67 (d, J 3H), 1. 30 (s, 9H). 13C 匪R (75 9, 115.9，56. 8, 26. 1, 22. 3.
.....1509， 1475， 1356， 1182， 1119，
40，712. [a ]D21 = -69. 6 (c = 0· 05，乙酸乙酯)· 實施例4
用對溴苯甲酸(0. 261g, 1. 3mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g, 1. 3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到白色固體(R)-N-(對羧基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 161g, 67%). Mp: 164.2 °C. 1H NMR (300 MHz, CD3OD), δ (ppm) : 7.94 (d, / = 9.0 Hz, 2Η), 7. 17 (d, / = 9. 0 Hz, 2H)，1. 32 (s, 9H) · 13C NMR (75 MHz, CD3OD), δ (ppm):
168.5，147.9，131.5，124.2，116.4，56.9, 21. 7. IR (KBr), η (cm-1) 3481，3186，
21
(0. 220g, 92%) OMp:110. 5--111. 40C. 1H=8. 6 Hz, 2H)，6 94 (d,/ = 8.7 Hz,MHz, CDCl3)，δ(ppm):196. 6，147.IR (KBr), η (cnT1)3456,3276，2961,1056，861，840，712. [q[Ρ =-69. 6
D
2985，1703，1671，1608，1461，1425，1286，1238，1172，1056，8801，768. [α] =-63.3 (c = 0.078，乙酸乙酯).
實施例5
用對溴氟苯(0. 227g, 1. 3mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g, 1. 3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對氟苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 067g, 31%). Mp :59. 2 0C. 1H 匪R (300 MHz, CDCl3), δ (ppm) 6. 96 (d, /=6. 4 Hz, 4H)，5. 36 (s, 1H), 1. 33 (s，9H). 13C NMR (75 MHz, CDCl3), δ (ppm) 160.6，138.0，120.5 (d, J =31.8 Hz, 2C), 115.9 (d, / = 90. 3 Hz, 2C), 56. 5, 22.4. IR (KBr), η (cm-1) 3448， 3227， 2963， 2926， 2612， 1607， 1506， 1473， 1367， 1336， 1273， 1209， 1157， 1135， 1100，1069，886，833，776. [a ]D21 = -73. 0 (c = 0. 01,乙酸乙酯)·
實施例6
用間溴苯甲醚(0. 243g，1.3mm0l)代替對溴硝基苯(0. 262g，1.3mm0l)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)_N-(間甲氧基苯基)叔丁基亞磺酰胺 (0. 186g, 82%)。Mp :110. 9-111. 9 °C. 1H 匪R (300 MHz, CDCl3), δ (ppm) 7. 16 (t, /=8. 2 Hz, 1H), 5. 60-5. 55 (m, 3H)，5. 34 (s, 1H)，3. 78 (s, 3H)，1. 33 (s, 9H) · 13C NMR (75 MHz, CD3OD), δ (ppm) 160.2，143.5，129.8，110.1，107.9，103.5，56. 3, 54.9, 22. 3. IR (KBr), η (cm-1) 3456，3273，3112，3076，2966，1584，1519，1246， 1186，1113，1068，875，795，751. [a ]D21 = -2. 6 (c = 0. 05,乙酸乙酯)·
實施例7
用對溴甲苯(0. 222 g, 1. 3 mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g, 1. 3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對甲苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 188 g, 89%)。Mp: 81-83 °C. 1H NMR (300 MHz, CDCl3), δ (ppm) 7. 06 (d, /=8. 0 Hz, 2H)， 6.90 (d, /=8.1 Hz, 2H), 5. 33 (s, 1H)，2. 28 (s, 3H)，1. 32 (s, 9H). 13C NMR (75 MHz, CDCl3), δ (ppm) 139.4，132.3，129.7，118.7，56. 2, 22.4, 20. 5. IR (KBr), η (cm-1) : 3445，3242，2957，2922，2864，1613，1513，1472，1382，1275，1228，1177，1050, 881，810. [a]D21= -114.0 (c = 0.01,乙酸乙酯)。在相同的實驗條件下， 通過該產(chǎn)物的手性液相色譜與消旋體的液相色譜(請見實施例9)對照，出峰時間與消旋體一致，經(jīng)過計算，該產(chǎn)物的對映體過量值為98%ee (R構型)(注手性試劑R構型叔丁基亞磺酰胺對映體過量值98%ee)。實施例8
用對溴甲苯(0.222 g, 1.3 mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g，1.3 mmol)，用(S)-叔丁基亞磺酰胺(0. 121g，1.0 mmol)代替(R)-叔丁基亞磺酰胺(0. 121g，1.0 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對甲苯基)叔丁基亞磺酰胺 (0.184 g, 87%)。Mp: 80-83 °C. 1H NMR (300 MHz, CDCl3), δ (ppm) 7. 06 (d, /=8. 0 Hz, 2H), 6.90 (d, /=8.1 Hz, 2H)，5. 33 (s, 1H)，2. 28 (s, 3H)，1. 32 (s, 9H). 13C NMR (75 MHz, CDCl3), δ (ppm) 139.4，132.3，129.7，118.7，56.2, 22.4, 20.5. IR (KBr), η (cm-1) : 3445，3242，2957，2922，2864，1613，1513，1472，1382，1275， 1228, 1177，1050，881，810. [a ]D21 = +118. 2 (c = 0. 01，乙酸乙酯)。在相同的實驗條件下，通過該產(chǎn)物的手性液相色譜與消旋體的液相色譜(請見實施例9)對照，出峰時間與消旋體一致，經(jīng)過計算，該產(chǎn)物的對映體過量值為98%ee (S構型)(注手性試劑S構型叔丁基亞磺酰胺對映體過量值98%ee)。實施例9
用對溴甲苯(0. 222 g, 1. 3 mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g, 1. 3 mmol)，用(士)-叔丁基亞磺酰胺(0. 121g，1.0 mmol)代替(R)-叔丁基亞磺酰胺(0. 121g，1.0 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(士)-N-(對甲苯基)叔丁基亞磺酰胺 (0.178 g, 84%)。Mp: 80-82 °C. 1H NMR (300 MHz, CDCl3), δ (ppm) 7. 06 (d, /=8. 0 Hz, 2H), 6.90 (d, /=8.1 Hz, 2H)，5. 33 (s, 1H)，2. 28 (s, 3H)，1. 32 (s, 9H). 13C NMR (75 MHz, CDCl3), δ (ppm) 139.4，132.3，129.7，118.7，56. 2, 22.4, 20. 5. IR (KBr), η (cm-1) : 3445，3242，2957，2922，2864，1613，1513，1472，1382，1275， 1228, 1177，1050, 881，810.該消旋體的手性液相色譜分析情況在日本島津儀器公司 LC-20AB高效液相色譜儀(流動相K (正己烷)/K (異丙醇)=90/10，流速為1.0 ml/min，室溫，SPD-20AB紫外檢測器，檢測波長為254爾)上使用大賽璐化學工業(yè)株式會社Chiralcel OD-H手性柱(250x4. 6mm,粒徑5mm)對(士)-N-(對甲苯基)叔丁基亞磺酰胺進行手性拆分，R構型和S構型N-(對甲苯基)叔丁基亞磺酰胺異構體出峰時間分別為tK = 4. 6分鐘，ts = 7.0分鐘；兩個峰面積比例為1:1，這證明該產(chǎn)物是消旋體，并且達到基線分離。實施例10
用鄰溴甲苯(0.222 g, 1.3 mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g，1.3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(鄰甲苯基)叔丁基亞磺酰胺 (0. 129g, 61%)。Mp: 62-64 °C. 1H 匪R (300 MHz, CDCl3), δ (ppm) 7. 18-7. 11 (m, 3H), 7.00-6.93 (m, 1H)，5. 25 (s, 1H)，2. 29 (s, 3H)，1. 34 (s, 9H) · 13C NMR (75 MHz, CDCl3), δ (ppm) 139.8， 130.7，127.5，127.0，123.3， 119.1，56.4, 22.4, 17.6. IR (KBr), η (cm-1) 3452，3248，2959，1589，1492，1373，1277，1238，1177， 1062，871，748. [a ]D21 = -67. 3 (c = 0. 03,乙酸乙酯)·
實施例11用間溴甲苯(0.222 g, 1.3 mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g，1.3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到白色固體(R)-N-(間甲苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 148g, 70%)。Mp: 84 °C. 1H 匪R (300 MHz, CDCl3), δ (ppm) 7. 15 (t, /=7.9 Hz, 1H)， 6. 84-6. 79 (m, 3H)，5. 30 (s, 1H)，2. 30 (s, 3H)，1. 33 (s, 9H) · 13C NMR (75 MHz, CDCl3), δ (ppm) 142.0，139.1，129.0，123.4，118.8，115.2，56. 3, 22.4, 21. 3. IR (KBr), η (cm-1) 3451，3246，2965，1605，1474，1368，1289，1165，1047，937， 874，829, 776. [α ]D21 = -127.5 (c = 0. 06,乙酸乙酯)· 實施例12
用I-溴代萘(0. 266 g, 1. 3 mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g, 1. 3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到棕色油狀物(R)-N-(1-萘基)叔丁基亞磺酰胺(0.062g，
δ (ppm) 7. 96 (s, 7. 51-7. 48 (m, 2H)，7. 36 (t, /=5.4 Hz, 2H)，5. 84
25%)1H匪R(300 MHz,CDCl3)，1H),7.60 (d,J = 2.2,1H), 7.(s,1H)，1. 42(s，9H).13C NMR127.3，126. 1，125. 9，125. 6，(cm:1)2973，2868, 1580, 1513,771.[<了]D21 =-43. 5 (c=0. 04，
(S，1Η),7. 83 (t, J7.36 (t,/ = 5. 4 Hz,δ(ppm)136.9，134.7.4，66.9，22. 6. IR丨1266,1174， 1057，]
ν 1 u 1,111Zj>
124.6， 121.2， 117.4， 66. 9, 22. 6. IR (KBr), η .1459，1396，1320，1266，1174，1057，1057，891， -43.5 (c = 0.04，乙酸乙酯).
實施例13
用2-溴代萘(0. 266 g, 1. 3 mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g, 1. 3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到白色固體(R)-N-(2-萘基)叔丁基亞磺酰胺(0. 173 g, 70%). Mp: 122-124°C. 1H 匪R (300 MHz, CDCl3), δ (ppm) 1. 37 (s, 9 H), 6. 08 (s, 1 H), 7. 15 (d, J = 8.7 Hz, 1H), 7. 27-7. 39 (m, 3 H), 7. 58-7. 66 (m, 3 H). 13C NMR (75 MHz, CDCl3), δ (ppm) : 139.7，133.9，129.7，129.1，127.5，126.6，126.4， 124.1，119.0，113.5，56. 5, 22.4. IR (KBr), η (cm-1) : 3454，3202，2961，1628， 1599，1511，1464，1386，1364，1340，1247，1210，1177，1067，961，918，850， 820，742. [α ]D21 = -134. 2 (c = 0· 1，乙酸乙酯)·
實施例14
用對溴聯(lián)苯(0. 301 g，1. 3 mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g，1. 3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對聯(lián)苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 224g, 82%)。Mp: 153-156。C. 1H NMR (300 MHz, CDCl3) δ (ppm) : 7. 49-7. 29 (m, 7H), 7. 06 (d, /= 8.5 Hz, 2H), 6. 03 (d, / = 3. 9 Hz, 1H)，1. 37 (s, 9H). 13C NMR (75 MHz, CDCl3) δ (ppm) : 141.5，140.4，135.5，128.6，127.8，126.7，126.6，118.3，56.4, 22.4. IR (KBr), η (cm—1) 3453，3252，2926，1610，1519，1485，1386，1305，1286，1268， 1228，1191，1057，912，880，838，767. [α ]D21 = -110.8 (c = 0. 1503,乙酸乙酯)·
實施例15
用間氯硝基苯(0. 204 g, 1. 3 mmol)代替對溴硝基苯(0. 262 g, 1. 3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(間硝基苯)叔丁基亞磺酰胺(0. 168
g, 71%)O Mp:146-149 V .1H NMR(300 MHz,CDCl3)，δ (ppm) 7.79(s,1H), 7.69(dd, Jr=1. 68Hz,J2 =4. 45Hz, 1H)，7. 27 (d,/ = 5.2 Hz, 2H), 6.66(s,1H), 1.36(s，9H).13C匪R(75 MHz,CDCl3),δ (ppm)148.7，143.9，129.9，123.0，116.9，111.9，57. 1, 22.4. IR (KBr), η (cm-1) 3453，3076，2965，2861，1619，1527，
21 _
D
1476，1401，1349，1293，1238，1055，996，948，884，826，801，737. [α] -2. 1 (c 0. 0243,乙酸乙酯). 實施例16
用對溴苯甲醛(0. 240g, 1. 3mmol)代替對溴硝基苯(0. 262g, 1. 3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到橙黃色固體(R)-N-(對甲?；交?叔丁基亞磺酰胺 (0. 063g, 28%)。Mp: 125-127 0C. 1H NMR (300 MHz, CDCl3), δ (ppm) 9. 78 (s, 1H)， 7.66 (d, /= 8.4 Hz, 2H)，7.05 (d, / = 8. 5 Hz, 2H)，6.64 (s, 1H)，1. 34 (s, 9H). 13C NMR (75 MHz, CDCl3), d (ppm) 190.6，139.7，133.8，129.7，111.9，57. 1, 22.4. IR (KBr), η (cm-1) 3450，3212，2953，2926，2828，2746，1688，1602，1507， 1457，1388，1368，1294，1235，1161，1059，869，815，778. 實施例17
用 Pd(dba)2 (0.02 , 0. 04 mmol)代替 Pd2(dba)3 (0. 018g, 0. 02 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0.223g， 92%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例18
用 PdCl2 (0. 007g, 0. 04 mmol)代替 Pd2(dba)3 (0. 018g, 0. 02 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 105g, 43%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例19
用 Pd(OAc)2 (0. 009g, 0. 04 mmol)代替 Pd2(dba)3 (0. 018g, 0. 02 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 145g, 60%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例20
用 Pd2(dba)3 (0. 009g, 0. 01 mmol)代替 Pd2 (dba) 3 (0. 018g, 0. 02 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 152g, 63%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例21
用 Pd2(dba)3 (0. 005g, 0.005 mmol)代替 Pd2 (dba)3 (0. 018g, 0. 02 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺 (0. IlOg, 45%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例22
用氮氣代替氬氣，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0.216g，89%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例23
用2-二環(huán)己基膦-2，，4，，6，-三異丙基聯(lián)苯(0. OMg, 0. 05 mmol)代替iBu-XPhos (0. 021 g, 0.05 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 195g, 80%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物 (R) -N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例M
用 2-二叔丁基膦聯(lián)苯(0. 015g, 0. 05 mmol)代替 iBu-XPhos (0.021 g, 0. 05 mmol), 其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0.225g，93%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例25
用 2-二環(huán)己基膦聯(lián)苯(0. 018 g, 0. 05 mmol)代替 iBu-XPhos (0. 021 g, 0. 05 mmol), 其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 216 g, 89%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例沈
用三叔丁基膦(0.010 g, 0. 05 mmol)代替 iBu-XPhos (0. 021 g, 0. 05 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 186 g, 77%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例27
用2-雙環(huán)己基磷-2，，6，- 二甲氧基聯(lián)苯(0. 021g，0. 05 mmol)代替iBu-XPhos (0. 021g, 0.05 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 169g，70%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物 (R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例28
用2-二環(huán)己膦基-2，-^』-二甲胺)-聯(lián)苯(0.02(^，0. 05 mmol)代替 iBu-XPhos (0. 021g, 0.05 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 153g，63%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物 (R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例四
用 2,2，-雙-(二苯膦基)-1，1，-聯(lián)萘(0. 016 g, 0. 025 mmol)代替 iBu-XPhos (0.021 g, 0. 05 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基) 叔丁基亞磺酰胺(0. 146g, 60%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例30
用 4，5-雙二苯基膦-9，9- 二甲基氧雜蒽(0. 025 g, 0. 025 mmol)代替 iBu-XPhos (0. 021g, 0.05 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 162g, 67%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物 (R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例31
用氫氧化鉀(0. 112g，2mmol)代替NaOH (0. 080 g, 2 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0.213g，88%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例32
用叔丁醇鈉(0.192 g, 2 mmol)代替NaOH (0. 080 g, 2 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 226g, 93%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例33
用叔丁醇鉀(0.2 g, 2 mmol)代替NaOH (0. 080 g, 2 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0.203 g, 84%)。 反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例34
用一水氫氧化銫(0. 336 g, 2 mmol)代替NaOH (0. 080 g, 2 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0.218g， 90%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例35
反應溫度用120°C代替90°C，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體 (R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0.177 g, 73%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例36
反應體系中不加除氧水(0.03 ml)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 194 g, 80%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例1的產(chǎn)物(R)-N-(對硝基苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例37
用對碘甲苯(0^84 g, 1.3 mmol)代替對溴硝基苯(0.262 g, 1.3 mmol)，其它實驗條件和操作方法同實施例1。得到黃色固體(R)-N-(對甲苯基)叔丁基亞磺酰胺(0. 067 g, 28%)。反應產(chǎn)物的各種表征數(shù)據(jù)與實施例7的產(chǎn)物(R)-N-(對甲苯基)叔丁基亞磺酰胺的一致。實施例38
往帶磁力攪拌棒、烘干的50ml圓底燒瓶中，加入5 ml無水甲苯、(202 ml, 2 mmol)苯甲醛、(0.042 g, 0. 2 mmol) N-對甲苯叔丁基亞磺酰胺，蓋上反口橡皮塞，接到khlenk真空線上，用氬氣置換4次。然后，把該圓底燒瓶置于冰水浴中攪拌，再用針筒吸取(3 ml，3 mmol) 1.0 M乙基鋅正己烷溶液注入到圓底燒瓶中。反應12小時后通過針筒注入2 ml 2M 稀鹽酸淬滅反應。用10 ml乙酸乙酯萃取3次，合并有機相，用無水硫酸鎂干燥，過濾，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀減壓濃縮濾液，粗產(chǎn)物經(jīng)過硅膠柱層析分離純化，得到(0. 256 g，94%)無色油狀液體1-苯基丙醇。
實施例39
用(0.045 g, 0. 2 mmol) (R)-N-(間甲氧基苯基)叔丁基亞磺酰胺代替(0. 042 g，0.2 mmol) (R)-N-對甲苯叔丁基亞磺酰胺，其它實驗條件和操作方法同實施例38。得到(0. 264 g，97%)無色油狀液體1-苯基丙醇。
權利要求
1.一種N —芳基叔丁基亞磺酰胺，其特征在于它是如下結構式的化合物
2.根據(jù)權利要求1所述的N —芳基叔丁基亞磺酰胺的合成方法，是在氬氣或氮氣保護下，在鈀、膦配體以及堿存在下，叔丁基亞磺酰胺和鹵代芳烴發(fā)生C 一 N交叉偶聯(lián)反應生成 N 一芳基叔丁基亞磺酰胺，其合成通式如下
3.根據(jù)權利要求2所述的N—芳基叔丁基亞磺酰胺的合成方法，其特征在于所說的鈀為三(二亞芐基丙酮)二鈀(0)(縮寫為Pd2(dba)2)、雙(二亞節(jié)基丙酮)鈀(0)(縮寫為 Pd( 2)、四(三苯基膦)合鈀(0)、醋酸鈀(縮寫為Pd(0Ac)2)、氯化鈀(分子式為PdCl2); 叔丁基亞磺酰胺鹵代芳烴鈀的摩爾比為1 0. 9 2 0. 005 0. 06。
4.根據(jù)權利要求2所述的N—芳基叔丁基亞磺酰胺的合成方法，其特征在于所說的膦配體為2-二叔丁基膦-2’，4’，6’_三異丙基聯(lián)苯(別名iBU-XPhos)、2-二環(huán)己基膦-2’，4’，6’ -三異丙基聯(lián)苯(別名XPhos),2- 二叔丁基膦聯(lián)苯(別名JohnPhos),2- 二環(huán)己基膦聯(lián)苯(別名Cy-JohnPhos)、三叔丁基膦(別名iBu3P)、2_雙環(huán)己基磷_2，，6，- 二甲氧基聯(lián)苯(別名SPhos),2- 二環(huán)己膦基-2'-(N, N- 二甲胺)-聯(lián)苯(別名iBu-DavePhos), 2，2'-雙-(二苯膦基)-1，1'-聯(lián)萘(別名BINAP)、4，5-雙二苯基膦_9，9- 二甲基氧雜蒽(別名XantPhos)；膦配體與鈀的摩爾比為1 2 1 (對于單膦配體而言)，或者0. 5 1 1 (對于雙膦配體而言)。
5.根據(jù)權利要求2所述的N—芳基叔丁基亞磺酰胺的合成方法，其特征在于所說的堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銫、叔丁醇鈉、叔丁醇鉀；堿與鹵代芳烴的摩爾比為1 3 I0
6.根據(jù)權利要求2所述的N—芳基叔丁基亞磺酰胺的合成方法，其特征在于反應溫度 20 150°C，優(yōu)選為70 110°C，反應時間為2 48小時，優(yōu)選為12 28小時。
7.根據(jù)權利要求1所述的N—芳基叔丁基亞磺酰胺，它的用途在于作為配體促進乙基鋅對苯甲醛的加成反應。
全文摘要
本發(fā)明涉及N－芳基叔丁基亞磺酰胺及其合成方法和應用。N－芳基叔丁基亞磺酰胺的結構通式為，式中，硫原子的構型為R構型、S構型或者二者的任意混合；R1、R5為H、C1～C6烷基，R1、R5可以相同，也可以不同；R2、R3、R4為H、C1～C6烷基、芳基、硝基、烴?；⒓柞；Ⅳ然?、烴氧基、鹵素，R2、R3、R4可以相同，也可以不同；R1和R2或者R2和R3與A環(huán)共同形成萘環(huán)。這類化合物是在鈀催化下叔丁基亞磺酰胺與鹵代芳烴C-N偶聯(lián)反應而得；在該催化反應條件下，原料叔丁基亞磺酰胺硫原子的手性構型在產(chǎn)物中得到保持，反應過程中沒發(fā)生明顯的消旋化現(xiàn)象。本化合物可作為配體用于促進乙基鋅對芳香醛的加成反應。
文檔編號C07C29/40GK102516138SQ20111033457
公開日2012年6月27日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權日2011年10月31日
發(fā)明者孫曉菲, 張斌彬, 曾慶樂, 涂興釗, 郭培江 申請人:成都理工大學