2-吡咯烷酮砜基腈系列化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了2

【技术实现步骤摘要】
2
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吡咯烷酮砜基腈系列化合物的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种含磺酰基和氰基结构的药物骨架的衍生物，具体涉及2
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吡咯烷酮砜基腈系列化合物的制备方法。

技术介绍

[0002]2‑
吡咯烷酮是一类具有重要药物活性的结构，广泛存在于各种天然产物或其衍生物中[Z. Feng, F. Chu, Z. Guo, and P. Sun, Med. Chem. Lett., 2009, 19, 2270
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2272]。磺酰化吡咯烷酮是一类新型抗肿瘤药物，也可用于植物生长调节剂以及除草剂[Y. Jiang, S. Liang, C. Zeng, L.
‑
M. Hu, B. Sun. Green Chem. 2016, 18, 6311]。在酰胺的β位置掺入吸电子基团，例如磺酰基，可以显著改善吡咯烷
‑2‑
酮的化学性质和结构稳定性。
[0003]传统的形成策略在酰胺的β
‑
位置加入吸电子基团，如磺酰基，以提高其化学性质和结构稳定性。例如，Rao于2019年报道了铜催化的预功能化乙烯酰胺与亚磺酸钠的氨基磺化反应[W. Rao, L. Jiang, X. Liu, M. Chen, F. Chen, X. Jiang, J. Zhao, G. Zou, Y. Zhou, and L. Tang. Org. Lett. 2019, 21, 2890
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2893.]。Wang报道了一种改进的Cu(I)催化的乙烯酰胺与磺酰氯的区域选择性磺酰化/环化反应，从而获得磺酰化吡咯烷酮结构骨架[R. Ding, Y. Liu, H. Hao, C. Chen, L. Liu, N. Chen, Y. Guo, and P. Wang, Org. Chem. Front. 2021, 8, 3123
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3127.]。虽然这些插入二氧化硫的方案有良好的立体选择性和区域选择性，但只能合成芳基磺酰基吡咯烷酮，烷基取代的磺酰基吡咯烷酮不能兼容。同时，作为一类新型结构，2
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吡咯烷酮砜基腈无法直接合成。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种2
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吡咯烷酮砜基腈系列化合物的制备方法，该方法化学选择性高，底物适用性广，操作简便，副产物少，适用于较大规模的制备。
[0005]所述的2
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吡咯烷酮砜基腈系列化合物具有如式IV所示的结构：其中，R、R1、R2和R3独立地选自H、C1~C
12
的烷基、C1~C
12
的烷氧基、C3~C
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的环烷基等各种供电子基团，或氟、氯、溴、碘、酯基、硝基、氰基、酰胺基等各种吸电子基团，或芳基、取代芳基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、烯基、炔基、硅基等；R1、R2键联或不键联，当R1、R2键联时，
‑
R1CCR2‑
与键联基团构成四至七元杂环结构，例如噻吩环；X为连接原子，可以为碳、氮或氧元素；PG选自C1~C
12
的烷基、芳基、酰基、烷氧羰基、磺酰基。
[0006]进一步地，R、R1、R2和R3独立地选自H、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、环丙基、氟、氯、溴、碘、乙酯基、硝基、氰基、甲酰胺基、苯基、甲苯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、乙烯基、乙炔基、硅基；X选自碳、氮、氧；PG选自甲基、乙基、苯基、乙酰基、异丁酰基。
[0007]进一步地，所述2
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吡咯烷酮砜基腈系列化合物具有如下列式之一所示的结构：吡咯烷酮砜基腈系列化合物具有如下列式之一所示的结构：所述的2
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吡咯烷酮砜基腈系列化合物的制备方法，包括如下步骤：在有机溶剂中，使式I所示的N
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烯基丙烯酰胺、式II所示的三乙烯二胺二氧化硫盐（DABSO）、式III所示的环烷基酮肟酯在金属催化剂作用下反应，得到式IV所示的2
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吡咯烷酮砜基腈系列化合物；
其中，R、R1、R2和R3独立地选自H、C1~C
12
的烷基、C1~C
12
的烷氧基、C3~C
12
的环烷基等各种供电子基团，或氟、氯、溴、碘、酯基、硝基、氰基、酰胺基等各种吸电子基团，或芳基、取代芳基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、烯基、炔基、硅基等；R1、R2键联或不键联，当R1、R2键联时，
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R1CCR2‑
与键联基团构成四至七元杂环结构，例如噻吩环；X为连接原子，可以为碳、氮或氧元素；PG选自C1~C
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的烷基、芳基、酰基、烷氧羰基、以及磺酰基。
[0008]进一步地，所述金属催化剂为三氯化铁、氯化亚铁、三氟甲磺酸亚铁(II)、或硫酸亚铁。其中，以氯化亚铁为最佳。
[0009]进一步地，所述反应的温度控制可以采用加热反应器加热，反应温度为80~100℃，反应时间为12~18小时。所述反应在惰性气体环境下进行，优选在氮气环境下进行。
[0010]进一步地，所述有机溶剂为1,4
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二氧六环、氯仿、1,2
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二氯乙烷、四氢呋喃或甲苯。其中， 以四氢呋喃为最佳。
[0011]所述的2
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吡咯烷酮砜基腈系列化合物可以用于制备新型抗肿瘤药物或者植物生长调节剂以及除草剂。
[0012]在本专利技术具有如下有益效果：（1）反应体系简单，以廉价的铁盐作为催化剂，以固体二氧化硫化合物作为砜基源，常压之下即可发生反应，无需添加多种催化剂或促进剂，由此反应体现出反应物的高效性；（2）反应的产率极高，十分有利于分离提纯，由此也体现了反应具有原子经济性和环境友好性；（3）由于产物对于卤素（氟、氯、溴、碘），不饱和烯基基团，氰基、酯基等敏感基团具有良好的兼容性，这些基团本身具有良好的反应活性，因此所得产物能够通过其他的有机化学反应发生进一步的转化，立体选择性地合成烷基磺基取代的2
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吡咯烷酮砜基腈衍生物。
附图说明
[0013]图1为2
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吡咯烷酮砜基腈系列化合物的结构通式。
具体实施方式
[0014]以官能团化的固体二氧化硫替代物为磺酰源，以环烷基酮肟酯作为氰基源，利用多组分串联反应的策略高选择性、高产率地制备烷基化2
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吡咯烷酮砜基腈，在合成上是极具合成优越性的。为此，本专利技术在温和条件下，通过廉价的铁(II)催化的N
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乙烯基甲基丙烯酰胺、三乙烯二胺二氧化硫盐（DABSO）和环烷基酮肟酯的三组分一锅法反应，合成烷基磺基取代吡咯烷酮。该方法反应范围广，官能团相容性好，对设备和反应环境要求低，可操作性强，适用于较大规模的制备，具有重要的合成价值。
[0015]本专利技术是这样实现的，在有机溶剂中，采用N
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烯基丙烯酰胺、三乙烯二胺二氧化硫盐（DABSO）以及环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种化合物，其具有如式IV所示的结构：其中，R、R1、R2和R3独立地选自H、C1~C
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的烷基、C1~C
12
的烷氧基、C3~C
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的环烷基、氟、氯、溴、碘、酯基、硝基、氰基、酰胺基、芳基、取代芳基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、烯基、炔基、硅基；R1、R2键联或不键联，当R1、R2键联时，
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R1CCR2‑
与键联基团构成四至七元杂环结构；X选自碳、氮、氧；PG选自C1~C
12
的烷基、芳基、酰基、烷氧羰基、磺酰基。2.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述R、R1、R2和R3独立地选自H、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基、环丙基、氟、氯、溴、碘、乙酯基、硝基、氰基、甲酰胺基、苯基、甲苯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、乙烯基、乙炔基、硅基；X选自碳、氮、氧；PG选自甲基、乙基、苯基、乙酰基、异丁酰基。3.根据权利要求1所述的化合物，其特征在于，所述化合物具有如下列式之一所示的结构：
。4.根据权利要求1所述的化合物的制备方法，包括如下步骤：在有机溶剂中，使式I所示的N
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烯基丙烯酰胺、式II所示的三乙烯二胺二氧化硫盐（DABSO）、式III所示的环烷基酮肟酯在...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈知远，黄家翩，徐淑娟，
申请(专利权)人：浙大城市学院，
类型：发明
国别省市：