本發(fā)明涉及有機(jī)合成領(lǐng)域，具體涉及一種(e)-烯基砜類化合物及其制備方法。

背景技術(shù)：

烯基砜類化合物在醫(yī)藥方面的生物活性發(fā)揮了巨大作用，是一類極具價值的有機(jī)化合物。例如，取代的烯砜是許多酶的有效的小分子抑制劑，如hiv-1整合酶和半胱氨酸蛋白酶，經(jīng)常用于制藥行業(yè)藥物設(shè)計過程。同時該類化合物也是有機(jī)合成中的重要骨架，由于烯砜中砜的吸電子能力使其可以作為michael受體，也可以用于環(huán)加成反應(yīng)。(a)wangg.,maheshu.,cheng.y.j.,yaos.-q.,organicletters,2003,vol.5:737～740；(b)gordonc.p.,griffithr.,kellerp.a.,medicinalchemistry,2007,vol.3:199～220；(c)carrr.v.c.,paquettel.a.,journaloftheamericanchemicals℃iety,1980,vol.102:853～855.

隨著烯砜的應(yīng)用越來越廣泛，人們逐漸發(fā)現(xiàn)了一些合成烯砜類化合物的方法，但也存在著諸如使用有毒或不穩(wěn)定的物質(zhì)，步驟多且繁瑣以及生產(chǎn)大量化學(xué)廢物的缺點。更重要的是，許多方法區(qū)域和立體選擇性差，得到的是z/e-型烯砜的混合物。因此，用簡單的催化體系來合成單一型烯砜類化合物變得非常有意義。(d)posnerg.h.,brunelled.j.,journaloforganicchemistry,1972,vol.37:3547～3549；(e)hopkinsp.b.,fuchsp.l.,journaloforganicchemistry1978,vol.43:1208～1217；(f)nairv.,augustinea.,sujat.d.,synthesis,2002,2259～2265；(g)huangx.,duand.,zhengw.,journaloforganicchemistry,2003,vol.68:1958～1963；(h)matteuccim.,bhalayg.,bradleym.,organicletters,2003,vol.5:235～237.

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種合成簡單、綠色、廉價的(e)-烯基砜類化合物及其制備方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種(e)-烯基砜類化合物，該化合物的結(jié)構(gòu)式如下：

其中，r¹包括芳基或烷基，r²包括芳基或烷基。

一種如上所述的(e)-烯基砜類化合物的合成方法，包括以下步驟：將苯基磺酰肼類底物、苯丙炔酸類底物溶于有機(jī)溶劑中，加入銅催化劑，以空氣中的氧氣為氧化劑，反應(yīng)即得所述的(e)-烯基砜類化合物。

該反應(yīng)首先是由苯基磺酰肼類底物在氧氣的氧化作用下與cu(ii)觸發(fā)開始，為方便說明，苯基磺酰肼類底物以苯磺酰肼為例，先經(jīng)歷了單電子轉(zhuǎn)子過程得到化合物接著再脫質(zhì)子化得到化合物隨后化合物釋放出n2分子得到磺?；杂苫?imgfile="bda0001312958210000025.gif"wi="198"he="169"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>另一方面，苯丙炔酸類底物在cu(ii)作用下生成炔銅化合物為方便說明，苯丙炔酸類底物以苯丙炔酸為例，而以上所述的磺?；杂苫?imgfile="bda0001312958210000027.gif"wi="144"he="163"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>隨后就會插入到炔銅化合物中從而生成乙烯基自由基緊接著，乙烯基自由基與cu(i)反應(yīng)得到烯銅化合物最后，該烯銅化合物發(fā)生質(zhì)子化作用得到所期望的產(chǎn)物并在此過程中釋放出cu(ii)，從而完成整個催化循環(huán)，具體反應(yīng)過程如下：

優(yōu)選的，所述苯基磺酰肼類底物的結(jié)構(gòu)式如下：

其中，ar²為芳基，更優(yōu)選的，所述苯基磺酰肼類底物為磺酰肼。

優(yōu)選的，所述苯丙炔酸類底物的結(jié)構(gòu)式如下：

其中，ar¹為芳基，更優(yōu)選的，所述苯丙炔酸類底物為苯丙炔酸。

所述銅催化劑包括cucl、cubr、cu2o、cu(oac)2、cu(no3)2·3h2o、cu(otf)2、cu(tfa)2、cuscn、cucl2、cuo中的一種，優(yōu)選的，所述銅催化劑為cu2o。

優(yōu)選的，所述有機(jī)溶劑包括二氯乙烷、四氫呋喃、n,n-二甲基甲酰胺、二氧六環(huán)或乙腈中的一種，優(yōu)選的，所述有機(jī)溶劑為四氫呋喃。

優(yōu)選的，所述苯基磺酰肼類底物、苯丙炔酸類底物及銅催化劑的摩爾比為(2～4)：1：0.1。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)的溫度為70～120℃，更優(yōu)選的，反應(yīng)溫度是80℃，反應(yīng)時間為12～24h，更優(yōu)選的，所述反應(yīng)時間為24h。

所得產(chǎn)物(e)-烯基砜類化合物可以經(jīng)過薄層層析、柱層析的方法來分離。如用薄層層析、柱層析的方法，所用展開劑為非極性溶劑與極性溶劑的混合溶劑。推薦展開劑為石油醚/乙酸乙酯＝5/1。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾方面：

(1)利用廉價催化劑cu2o，綠色氧化劑o2，無需額外添加劑，就可以得到最終所需要的(e)-烯基砜類化合物，高效且環(huán)境友好；

(2)本發(fā)明的制備方法對于芳環(huán)上有不同電子效應(yīng)和位阻效應(yīng)基團(tuán)的底物兼容性都較好，產(chǎn)率高；

(3)合成方法操作簡單。

具體實施方式

下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。

實施例1

過渡金屬銅催化的苯丙炔酸與苯基磺酰肼合成烯基砜的反應(yīng)對催化劑、溶劑和反應(yīng)時間的研究。其中[cu]為銅催化劑，s為有機(jī)溶劑，t為反應(yīng)溫度。經(jīng)過反應(yīng)條件的篩選，我們得出了最優(yōu)的反應(yīng)條件，thf為溶劑，cu2o為催化劑，溫度為80℃，反應(yīng)時間為24h，以空氣中的氧氣為氧化劑。

其中^a為¹hnmr產(chǎn)率，18^b為反應(yīng)氣體變?yōu)閚2氣體。

實施例2

銅催化苯丙炔酸系列底物和苯基磺酰肼合成烯基砜的反應(yīng)。通過對于苯丙炔酸類底物的擴(kuò)展研究，發(fā)現(xiàn)不同取代基團(tuán)的苯丙炔酸都能適用該方法，且得到中等至良好的收率。

具體實驗操作為在一干燥干凈的反應(yīng)管內(nèi)，依次加入苯丙炔酸類底物(0.02mmol)、苯基磺酰肼(0.04mmol)和thf(2.0ml)，控制溫度為80℃，在空氣中反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后，萃取有機(jī)相，減壓除去溶劑后，通過薄層層析得到目標(biāo)產(chǎn)物3，舉例如下：

目標(biāo)產(chǎn)物3ba:(e)-1-methyl-4-(2-(phenylsulfonyl)vinyl)benzene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.94(d,j＝8.0hz,2h),7.66(d,j＝15.4hz,1h),7.63-7.51(m,3h),7.38(d,j＝8.0hz,2h),7.19(d,j＝8.0hz,2h),6.80(d,j＝15.4hz,1h),2.37(s,3h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ142.54,141.85,140.86,133.25,129.78,129.56,129.27,128.56,127.56,125.97,21.51ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc15h14nao2s⁺:281.0607(m+na)⁺,found:281.0615.

目標(biāo)產(chǎn)物3ca:(e)-1-methyl-2-(2-(phenylsulfonyl)vinyl)benzene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.99-7.94(m,3h),7.65-7.54(m,3h),7.44(d,j＝7.8hz,1h),7.32-7.28(m,1h),7.23-7.17(m,2h),6.79(d,j＝15.3hz,1h),2.46(s,3h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ140.63,140.09,138.16,133.32,131.18,131.01,130.91,129.30,128.08,127.61,126.81,126.44,19.74ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc15h14nao2s+:281.0607(m+na)⁺,found:281.0612.

目標(biāo)產(chǎn)物3da:(e)-1-methyl-3-(2-(phenylsulfonyl)vinyl)benzene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.95(d,j＝7.4hz,2h),7.66(d,j＝15.4hz,1h),7.64-7.52(m,3h),7.30-7.27(m,3h),7.23-7.20(m,1h),6.85(d,j＝15.4hz,1h),2.35(s,3h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ142.65,140.71,138.79,133.29,132.21,132.02,129.27,129.09,128.91,127.57,126.90,125.78,21.22ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc15h14nao2s⁺:281.0607(m+na)⁺,found:281.0612.

目標(biāo)產(chǎn)物3ea:(e)-1-fluoro-4-(2-(phenylsulfonyl)vinyl)benzene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.94(d,j＝7.2hz,2h),7.67-7.48(m,6h),7.08(t,j＝8.4hz,2h),6.79(d,j＝15.4hz,1h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ164.31(d,jc-f＝251.5hz),141.12,140.55,133.42,130.58(d,jc-f＝8.7hz),129.33,128.56(d,jc-f＝3.4hz),127.61,126.97(d,jc-f＝2.3hz),116.30(d,jc-f＝22.0hz)ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc14h11fnao2s⁺:285.0356(m+na)⁺,found:285.0366.

目標(biāo)產(chǎn)物3fa:(e)-1-methoxy-4-(2-(phenylsulfonyl)vinyl)benzene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.94(d,j＝7.2hz,2h),7.65-7.52(m,4h),7.43(d,j＝8.7hz,2h),6.89(d,j＝8.7hz,2h),6.71(d,j＝15.2hz,1h),3.83(s,3h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ162.02,142.26,141.07,133.14,130.35,129.23,127.47,124.91,124.35,114.47,55.41ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc15h14nao3s⁺:297.0556(m+na)⁺,found:297.0559.

目標(biāo)產(chǎn)物3ga:(e)-1-(4-(2-(phenylsulfonyl)vinyl)phenyl)ethanone

1hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.97(d,j＝8.4hz,4h),7.71(d,j＝15.4hz,1h),7.67-7.56(m,5h),6.96(d,j＝15.4hz,1h),2.61(s,3h)；

13cnmr(100mhz,cdcl3)δ197.10,140.73,140.14,138.64,136.54,133.67,129.78,129.44,128.93,128.68,127.80,26.72ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc16h14nao3s⁺:309.0556(m+na)⁺,found:309.0571.

實施例3

銅催化苯丙炔酸和苯基磺酰肼系列底物合成烯基砜的反應(yīng)。通過苯基磺酰肼類底物的擴(kuò)展研究，發(fā)現(xiàn)無論是吸電子基團(tuán)取代還是缺電子基團(tuán)取代的苯基磺酰肼，還有位阻效應(yīng)大的苯基磺酰肼都適用該方法，也同樣能得到良好的收率。

具體實驗操作為在一干燥干凈的反應(yīng)管內(nèi)，依次加入苯丙炔酸(0.02mmol)、苯基磺酰肼系列底物(0.04mmol)和thf(2.0ml)，控制溫度為80℃，在空氣中反應(yīng)24h。反應(yīng)結(jié)束后，萃取有機(jī)相，減壓除去溶劑后，通過薄層層析得到目標(biāo)產(chǎn)物3，舉例如下：

目標(biāo)產(chǎn)物3aa:(e)-1-phenylsulfonyl-2-phenylethene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.94(d,j＝8.4hz,2h),7.69(d,j＝15.4hz,1h),7.64–7.60(m,1h),7.55(t,j＝7.5hz,2h),7.50–7.47(m,2h),7.42–7.39(m,3h),6.87(d,j＝15.4hz,1h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ142.45,140.61,133.35,132.27,131.19,129.30,129.04,128.53,127.60,127.17ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc14h12nao2s⁺:267.0450(m+na)⁺,found:267.0460.

目標(biāo)產(chǎn)物3ab:(e)-1-methyl-4-(2-(phenylsulfonyl)vinyl)benzene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.83(d,j＝8.3hz,2h),7.66(d,j＝15.4hz,1h),7.47(d,j＝7.6hz,2h),7.41-7.38(m,3h),7.34(d,j＝8.0hz,2h),6.85(d,j＝15.4hz,1h),2.43(s,3h)；¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ144.38,141.92,137.66,132.40,131.09,129.95,129.04,128.50,127.69,127.54,21.16ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc15h14nao2s⁺:281.0607(m+na)⁺,found:281.0613.

目標(biāo)產(chǎn)物3ac:(e)-1-fluoro-4-(styrylsulfonyl)benzene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.98-7.95(m,2h),7.68(d,j＝15.4hz,1h),7.49(d,j＝7.9hz,2h),7.44-7.38(m,3h),7.25-7.20(m,2h),6.84(d,j＝15.4hz,1h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ165.58(d,jc-f＝254.5hz),142.66,136.71(d,jc-f＝3.0hz),132.15,131.33,130.48(d,jc-f＝9.5hz),129.10,128.57,127.01,116.62(d,jc-f＝22.6hz)ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc14h11fnao2s⁺:285.0356(m+na)⁺,found:285.0365.

目標(biāo)產(chǎn)物3ad:(e)-1-bromo-4-(styrylsulfonyl)benzene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ7.81(d,j＝7.6hz,2h),7.71-7.67(m,3h),7.49(d,j＝7.6hz,2h),7.43-7.38(m,3h),6.84(d,j＝16.0hz,1h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ143.07,139.68,132.61,132.08,131.40,129.17,129.10,128.61,126.67ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc14h11brnao2s⁺:344.9555(m+na)⁺,found:344.9564.

目標(biāo)產(chǎn)物3ae:(e)-2-(styrylsulfonyl)naphthalene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.56(s,1h),7.98(d,j＝8.2hz,2h),7.93-7.87(m,2h),7.75(d,j＝15.4hz,1h),7.68-7.59(m,2h),7.50-7.48(m,2h),7.40-7.36(m,3h),6.93(d,j＝15.4hz,1h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ142.54,137.41,135.11,132.32,132.25,131.19,129.65,129.35,129.21,129.16,129.05,128.56,127.93,127.63,127.22,122.52ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc18h14nao2s⁺:317.0607(m+na)⁺,found:317.0620.

目標(biāo)產(chǎn)物3af:(e)-1-bromo-3-(styrylsulfonyl)benzene

¹hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.08(s,1h),7.88(d,j＝7.9hz,1h),7.74-7.68(m,2h),7.51-7.49(m,2h),7.47-7.38(m,4h),6.85(d,j＝15.4hz,1h)；

¹³cnmr(100mhz,cdcl3)δ143.47,142.56,136.38,132.02,131.46,130.83,130.48,129.10,128.66,126.45,126.16,123.23ppm；

hrms(esi-tof)m/z:calcdforc14h11brnao2s⁺:344.9555(m+na)⁺,found:344.9558。