技术摘要:
本发明公开了一种2‑氨甲基吡啶与DMF‑DMA作为胺源的磺酰脒的制备方法,包括以下步骤:首先,以磺酰氯与2‑氨甲基吡啶反应,得中间产物;然后,中间产物与DMF‑DMA在催化剂存在下,于60~100℃反应,然后降至室温,反应液用乙酸乙酯萃取,分层,干燥后浓缩得到目标产物 全部
背景技术:
脒类化合物是一类重要的含氮有机物。随着N原子上取代基位置和数量变化,脒类 化合物及其衍生物的物化性质也随之改变,因而其被应用于生产生活的方方面面。脒类化 合物可被用于合成表面活性剂、染料、医疗药剂、杀菌剂、驱虫剂及一系列重要化合物的中 间体。脒类化合物存在于许多具有生物活性的天然化合物中,故被认为是重要的医药中间 体。 当碳氮双键中的N原子与磺酰基相连时,脒类化合物往往具有更高的生物活性和 药理作用,因而备受科学界和产业界的关注。 目前合成磺酰脒类化合物常使用重氮盐或叠氮化合物作为胺源。如利用四氟硼酸 重氮盐和磺酰胺、乙腈在1,2-二氯乙烷中反应生成磺酰脒;使用磺酰叠氮与叔胺在铜盐和 四氯化碳催化下也可制得一系列磺酰脒。但重氮盐和叠氮化合物普遍不稳定、易爆炸的性 质限制了此类方法的普适性。 在采用简单的磺酰胺与酰胺作为胺源时,需要草酰氯或二氯亚砜等与酰胺制成维 尔斯迈尔试剂才能顺利进行脱水反应得到磺酰脒。其不足之处在于使用草酰氯需过量,使 用二氯亚砜则会产生二氧化硫气体。
技术实现要素:
本发明克服了上述路线胺源单一的缺陷,提出了一种环境较为友好的磺酰脒类化 合物的制备方法。即通过2-氨甲基吡啶与对甲苯磺酰氯反应制得N-(2-吡啶甲基)对甲苯磺 酰胺后,实现二级磺酰胺与DMF-DMA(N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛)反应制备对甲苯磺酰 脒。 为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案如下: 一种2-氨甲基吡啶与DMF-DMA作为胺源的磺酰脒的制备方法,包括:磺酰氯与2-氨 甲基吡啶在有机碱存在下,反应得到的中间体再与DMF-DMA在催化剂存在下反应得到磺酰 脒; 所述磺酰氯、中间体以及磺酰脒的结构分别如下式所示: R1选自C1-C5的烷基;C1-C5的烷氧基;卤素原子;氢原子。 R2,R3各自独立的选自C1-C5的烷基;氢原子。 3 CN 111574413 A 说 明 书 2/8 页 作为优选,所述R1选自叔丁基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基,溴原子、氢原子;所述 R2,R3各自独立的选自甲基、氢原子。 作为优选,一种2-氨甲基吡啶与DMF-DMA作为胺源的磺酰脒的制备方法,包括: (1)向溶剂I中加入磺酰氯,溶解得到磺酰氯溶液;将2-氨甲基吡啶和有机碱的混 合物滴加到上述磺酰氯溶液中,反应完毕,经后处理得中间体; (2)将步骤(1)得到的中间体、DMF-DMA、催化剂与溶剂II混合,反应,后处理得磺酰 脒。 具体讲:本发明以2-氨甲基吡啶、磺酰氯为原料,制备磺酰脒,包括以下步骤: (1)向一定量的溶剂I中加入磺酰氯,并于室温条件下搅拌溶解;在另一反应瓶中 加入2-氨甲基吡啶和有机碱,再缓慢滴加到上述磺酰氯溶液中,反应4~8h;反应完毕,经过 旋蒸、冰水洗涤、过滤、烘干得中间体; (2)将步骤(1)得到的中间体加入到溶剂II中,加入DMF-DMA,催化剂,在60~100℃ 下反应6~10h,降至室温后,反应液用乙酸乙酯萃取,分层,干燥,浓缩,得目标产物磺酰脒。 以R为甲基、甲氧基、叔丁基、溴原子或氢原子,R2、R3为甲基或氢原子为例,上述反 应过程如下式所示: 作为优选,所用磺酰氯为对甲基苯磺酰氯、对甲氧基苯磺酰氯、对叔丁基苯磺酰 氯、苯磺酰氯、对溴基苯磺酰氯或均三甲基苯磺酰氯。 为在第一步反应中得到更多的中间产品,作为优选,2-氨甲基吡啶,磺酰氯,有机 碱的摩尔比为1:1~2:1~2;作为进一步优选,2-氨甲基吡啶,磺酰氯,有机碱的摩尔比为1: 1~1.3:1.5~1.7。作为优选,溶剂I和2-氨甲基吡啶的重量比为30~50:1。 磺酰氯与2-氨甲基吡啶反应时(或步骤(1)中),使用的溶剂(或溶剂I)优选为二氯 甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃中的一种。作为优选,磺酰氯与2-氨甲基吡啶反应时(或步骤 (1)中),使用的溶剂为二氯甲烷。 作为优选,所述的有机碱为三乙胺、三甲胺、吡啶、哌啶。作为进一步优选,所述有 机碱为三乙胺。作为进一步优选,所述2-氨甲基吡啶,磺酰氯,三乙胺的摩尔比为1:1~1.3: 1.5~1.7。 中间体与DMF-DMA反应时(或步骤(2)),所用溶剂(或者溶剂II)为乙二醇、异丙醇、 正丙醇、正丁醇、二乙二醇中的一种或多种。作为进一步优选,所述溶剂(或溶剂II)为乙二 醇。 中间体与DMF-DMA反应时(或步骤(2)),所用的催化剂为一水合醋酸铜、氯化亚铜、 氯化铜、硝酸铜、溴化铜、溴化亚铜。进一步优选为一水合醋酸铜。 4 CN 111574413 A 说 明 书 3/8 页 为尽可能多地得到产品,第二步反应中所用中间产物与催化剂的摩尔比为1:0.02 ~0.1,所用溶剂与中间产物的重量比为20~40:1,所用DMF-DMA与中间产物的重量比为5~ 30:1,进一步优选为所述DMF-DMA与中间产物的重量比为10~20:1。作为更进一步优选,所 述DMF-DMA与中间产物的重量比为10~15:1。 作为优选,所述中间体与DMF-DMA反应的溶剂为乙二醇;所述催化剂为一水合醋酸 铜。反应温度为60~100℃,反应时间为6~10小时。 本发明与现有技术相比具有以下优点: 1.第一步合成中间产物的反应操作简单、条件温和、后处理方便,所得中间产物的 纯度和收率高。 2.利用2-吡啶甲基的特殊性,实现了二级磺酰胺与DMF-DMA的反应,进一步丰富了 合成磺酰脒的方法。 综上所述,本发明方法实现了二级磺酰胺与DMF-DMA的反应,拓展了磺酰脒的合成 路径。合成反应操作简单、条件温和、后处理方便,所得中间产物及产品的纯度和收率高。 附图说明 图1为本发明具体实施例1中所得产品对甲苯磺酰脒的氢核磁谱图(1H-NMR),核磁 数据如下:1H NMR(500MHz ,DMSO-d6)δ8.19(s ,1H) ,7 .64(d ,J=8.2Hz ,2H) ,7 .32(d ,J= 7.9Hz,2H) ,3.13(s,3H) ,2.88(s,3H) ,2.35(s,3H)。 图2为本发明具体实施例16中所得产品对叔丁基苯磺酰脒的氢核磁谱图(1H- NMR),核磁数据如下:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.15(s,1H) ,7.82(d,J=6.6Hz,2H) , 7.47(d,J=8.8Hz,2H) ,3.12(s,3H) ,3.02(s,3H) ,1.33(s,9H)。 图3为本发明具体实施例17中所得产品对甲氧基苯磺酰脒的氢核磁谱图(1H- NMR),核磁数据如下:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.12(s,1H) ,7.81(d,J=8.9Hz,2H) , 6.91(d,J=8.9Hz,2H) ,3.84(s,3H) ,3.12(s,3H) ,3.01(s,3H)。 图4为本发明具体实施例18中所得产品苯磺酰脒的氢核磁谱图(1H-NMR),核磁数 据如下:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.15(s ,1H) ,7.89(d ,J=7.1Hz,2H) ,7.57–7.39 (m,3H) ,3.13(s,3H) ,3.02(s,3H)。 图5为本发明具体实施例19中所得产品对溴基苯磺酰脒的氢核磁谱图(1H-NMR), 核磁数据如下:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.13(s,1H) ,7.75(d ,J=8.6Hz,2H) ,7.60 (d,J=8.6Hz,2H) ,3.15(s,3H) ,3.02(s,3H)。 图6、图7分别为本发明具体实施例20中所得产品均三甲基苯磺酰脒的氢核磁谱图 (1H-NMR)和碳核磁谱图,核磁数据如下:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.11(s,1H) ,6.91 (s,2H) ,3.09(s,3H) ,2.99(s,3H) ,2.68(s,6H) ,2.27(s,3H)。13C NMR(126MHz,Chloroform- d)δ158.46,141.22,138.43,136.51,131.46,41.28,35.42,23.02,20.89。
本发明公开了一种2‑氨甲基吡啶与DMF‑DMA作为胺源的磺酰脒的制备方法,包括以下步骤:首先,以磺酰氯与2‑氨甲基吡啶反应,得中间产物;然后,中间产物与DMF‑DMA在催化剂存在下,于60~100℃反应,然后降至室温,反应液用乙酸乙酯萃取,分层,干燥后浓缩得到目标产物 全部
背景技术:
脒类化合物是一类重要的含氮有机物。随着N原子上取代基位置和数量变化,脒类 化合物及其衍生物的物化性质也随之改变,因而其被应用于生产生活的方方面面。脒类化 合物可被用于合成表面活性剂、染料、医疗药剂、杀菌剂、驱虫剂及一系列重要化合物的中 间体。脒类化合物存在于许多具有生物活性的天然化合物中,故被认为是重要的医药中间 体。 当碳氮双键中的N原子与磺酰基相连时,脒类化合物往往具有更高的生物活性和 药理作用,因而备受科学界和产业界的关注。 目前合成磺酰脒类化合物常使用重氮盐或叠氮化合物作为胺源。如利用四氟硼酸 重氮盐和磺酰胺、乙腈在1,2-二氯乙烷中反应生成磺酰脒;使用磺酰叠氮与叔胺在铜盐和 四氯化碳催化下也可制得一系列磺酰脒。但重氮盐和叠氮化合物普遍不稳定、易爆炸的性 质限制了此类方法的普适性。 在采用简单的磺酰胺与酰胺作为胺源时,需要草酰氯或二氯亚砜等与酰胺制成维 尔斯迈尔试剂才能顺利进行脱水反应得到磺酰脒。其不足之处在于使用草酰氯需过量,使 用二氯亚砜则会产生二氧化硫气体。
技术实现要素:
本发明克服了上述路线胺源单一的缺陷,提出了一种环境较为友好的磺酰脒类化 合物的制备方法。即通过2-氨甲基吡啶与对甲苯磺酰氯反应制得N-(2-吡啶甲基)对甲苯磺 酰胺后,实现二级磺酰胺与DMF-DMA(N,N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛)反应制备对甲苯磺酰 脒。 为解决上述技术问题,本发明提供的技术方案如下: 一种2-氨甲基吡啶与DMF-DMA作为胺源的磺酰脒的制备方法,包括:磺酰氯与2-氨 甲基吡啶在有机碱存在下,反应得到的中间体再与DMF-DMA在催化剂存在下反应得到磺酰 脒; 所述磺酰氯、中间体以及磺酰脒的结构分别如下式所示: R1选自C1-C5的烷基;C1-C5的烷氧基;卤素原子;氢原子。 R2,R3各自独立的选自C1-C5的烷基;氢原子。 3 CN 111574413 A 说 明 书 2/8 页 作为优选,所述R1选自叔丁基、甲基、乙基、甲氧基、乙氧基,溴原子、氢原子;所述 R2,R3各自独立的选自甲基、氢原子。 作为优选,一种2-氨甲基吡啶与DMF-DMA作为胺源的磺酰脒的制备方法,包括: (1)向溶剂I中加入磺酰氯,溶解得到磺酰氯溶液;将2-氨甲基吡啶和有机碱的混 合物滴加到上述磺酰氯溶液中,反应完毕,经后处理得中间体; (2)将步骤(1)得到的中间体、DMF-DMA、催化剂与溶剂II混合,反应,后处理得磺酰 脒。 具体讲:本发明以2-氨甲基吡啶、磺酰氯为原料,制备磺酰脒,包括以下步骤: (1)向一定量的溶剂I中加入磺酰氯,并于室温条件下搅拌溶解;在另一反应瓶中 加入2-氨甲基吡啶和有机碱,再缓慢滴加到上述磺酰氯溶液中,反应4~8h;反应完毕,经过 旋蒸、冰水洗涤、过滤、烘干得中间体; (2)将步骤(1)得到的中间体加入到溶剂II中,加入DMF-DMA,催化剂,在60~100℃ 下反应6~10h,降至室温后,反应液用乙酸乙酯萃取,分层,干燥,浓缩,得目标产物磺酰脒。 以R为甲基、甲氧基、叔丁基、溴原子或氢原子,R2、R3为甲基或氢原子为例,上述反 应过程如下式所示: 作为优选,所用磺酰氯为对甲基苯磺酰氯、对甲氧基苯磺酰氯、对叔丁基苯磺酰 氯、苯磺酰氯、对溴基苯磺酰氯或均三甲基苯磺酰氯。 为在第一步反应中得到更多的中间产品,作为优选,2-氨甲基吡啶,磺酰氯,有机 碱的摩尔比为1:1~2:1~2;作为进一步优选,2-氨甲基吡啶,磺酰氯,有机碱的摩尔比为1: 1~1.3:1.5~1.7。作为优选,溶剂I和2-氨甲基吡啶的重量比为30~50:1。 磺酰氯与2-氨甲基吡啶反应时(或步骤(1)中),使用的溶剂(或溶剂I)优选为二氯 甲烷、1,2-二氯乙烷、四氢呋喃中的一种。作为优选,磺酰氯与2-氨甲基吡啶反应时(或步骤 (1)中),使用的溶剂为二氯甲烷。 作为优选,所述的有机碱为三乙胺、三甲胺、吡啶、哌啶。作为进一步优选,所述有 机碱为三乙胺。作为进一步优选,所述2-氨甲基吡啶,磺酰氯,三乙胺的摩尔比为1:1~1.3: 1.5~1.7。 中间体与DMF-DMA反应时(或步骤(2)),所用溶剂(或者溶剂II)为乙二醇、异丙醇、 正丙醇、正丁醇、二乙二醇中的一种或多种。作为进一步优选,所述溶剂(或溶剂II)为乙二 醇。 中间体与DMF-DMA反应时(或步骤(2)),所用的催化剂为一水合醋酸铜、氯化亚铜、 氯化铜、硝酸铜、溴化铜、溴化亚铜。进一步优选为一水合醋酸铜。 4 CN 111574413 A 说 明 书 3/8 页 为尽可能多地得到产品,第二步反应中所用中间产物与催化剂的摩尔比为1:0.02 ~0.1,所用溶剂与中间产物的重量比为20~40:1,所用DMF-DMA与中间产物的重量比为5~ 30:1,进一步优选为所述DMF-DMA与中间产物的重量比为10~20:1。作为更进一步优选,所 述DMF-DMA与中间产物的重量比为10~15:1。 作为优选,所述中间体与DMF-DMA反应的溶剂为乙二醇;所述催化剂为一水合醋酸 铜。反应温度为60~100℃,反应时间为6~10小时。 本发明与现有技术相比具有以下优点: 1.第一步合成中间产物的反应操作简单、条件温和、后处理方便,所得中间产物的 纯度和收率高。 2.利用2-吡啶甲基的特殊性,实现了二级磺酰胺与DMF-DMA的反应,进一步丰富了 合成磺酰脒的方法。 综上所述,本发明方法实现了二级磺酰胺与DMF-DMA的反应,拓展了磺酰脒的合成 路径。合成反应操作简单、条件温和、后处理方便,所得中间产物及产品的纯度和收率高。 附图说明 图1为本发明具体实施例1中所得产品对甲苯磺酰脒的氢核磁谱图(1H-NMR),核磁 数据如下:1H NMR(500MHz ,DMSO-d6)δ8.19(s ,1H) ,7 .64(d ,J=8.2Hz ,2H) ,7 .32(d ,J= 7.9Hz,2H) ,3.13(s,3H) ,2.88(s,3H) ,2.35(s,3H)。 图2为本发明具体实施例16中所得产品对叔丁基苯磺酰脒的氢核磁谱图(1H- NMR),核磁数据如下:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.15(s,1H) ,7.82(d,J=6.6Hz,2H) , 7.47(d,J=8.8Hz,2H) ,3.12(s,3H) ,3.02(s,3H) ,1.33(s,9H)。 图3为本发明具体实施例17中所得产品对甲氧基苯磺酰脒的氢核磁谱图(1H- NMR),核磁数据如下:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.12(s,1H) ,7.81(d,J=8.9Hz,2H) , 6.91(d,J=8.9Hz,2H) ,3.84(s,3H) ,3.12(s,3H) ,3.01(s,3H)。 图4为本发明具体实施例18中所得产品苯磺酰脒的氢核磁谱图(1H-NMR),核磁数 据如下:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.15(s ,1H) ,7.89(d ,J=7.1Hz,2H) ,7.57–7.39 (m,3H) ,3.13(s,3H) ,3.02(s,3H)。 图5为本发明具体实施例19中所得产品对溴基苯磺酰脒的氢核磁谱图(1H-NMR), 核磁数据如下:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.13(s,1H) ,7.75(d ,J=8.6Hz,2H) ,7.60 (d,J=8.6Hz,2H) ,3.15(s,3H) ,3.02(s,3H)。 图6、图7分别为本发明具体实施例20中所得产品均三甲基苯磺酰脒的氢核磁谱图 (1H-NMR)和碳核磁谱图,核磁数据如下:1H NMR(500MHz,Chloroform-d)δ8.11(s,1H) ,6.91 (s,2H) ,3.09(s,3H) ,2.99(s,3H) ,2.68(s,6H) ,2.27(s,3H)。13C NMR(126MHz,Chloroform- d)δ158.46,141.22,138.43,136.51,131.46,41.28,35.42,23.02,20.89。