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华东师范大学姜雪峰团队Green Chem.在无金属催化条件下,无机焦亚硫酸钠盐、叠氮钠、芳基重氮盐“三盐组合”的方式构建无保护磺酰胺

来源:化学加      2018-11-13
导读:近日,华东师范大学姜雪峰团队在无金属催化条件下,无机焦亚硫酸钠盐、叠氮钠、芳基重氮盐“三盐组合”的方式构建无保护磺酰胺。这一策略高效的实现了磺酰胺中高价态硫的直接引入,避免了高价态硫合成过程中硫氧化态提升问题。

无保护磺酰胺, SO2NH2,基于其独特的水溶性和稳定性,广泛应用于药物设计和研发中。众多无保护磺酰胺类化合物已经成为上市药物,例如:酪氨酸激酶抑制剂类药物Pazopanib,抗癌药Indisulam,消炎药ValdecoxibCelecoxib,抗精神病药Sulpiride碳酸酐酶抑制剂类药物Brinzolamide等均在芳香体系的不同位置装有无保护磺酰胺这个结构单元(Scheme 1)

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Scheme 1 一级磺酰胺类药物

传统合成无保护磺酰胺主要是由磺酰氯与氨气(或者液氨)反应来制备获得,而易水解、显腐蚀酸性的磺酰氯通常需要硫化物氧化、氯化制备而来,氧化、氯化的过程会使用强刺激性、环境不友好的氯气(Cl2)和氯化氢(HCl)气体,这也给使用过程中的运输和贮存带来了泄漏风险(Scheme 2A)

近年来,高价态硫化物的一步合成吸引了大家的研究兴趣。例如,钯催化下,利用DABSO气体替代物来合成N-胺基取代磺酰胺以及N-烷基取代磺酰胺的方法已有报道,但是仍然没有方法一步构建具有重要药物用途的无保护磺酰胺(Scheme 2B-1, 2)

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Scheme 2磺酰胺的构建

华东师范大学姜雪峰团队一直致力于“从无机硫向有机硫转化”的理念,他们再次运用这一理念实现高价态硫的一步直接引入,避免硫氧化态的提升。去年,他们运用焦亚硫酸钠盐直接后期引入高价态硫来构建大共轭含砜骨架的有机光电材料分子 (Org. Lett2017194916.)

最近,他们又发展了无金属催化条件下,无机焦亚硫酸钠盐、叠氮钠、芳基重氮盐“三盐组合”的方式构建无保护磺酰胺(Scheme 2C)。这一策略高效的实现了磺酰胺中高价态硫的直接引入,避免了高价态硫合成过程中硫氧化态提升问题。

更值得一提的是,该反应体系中水是溶剂之一,对水相的兼容将进一步提升该反应的实用价值。该小组通过后期直接引入磺胺高效实现了各类功能化无保护磺酰胺化合物库的建立,用该法还合成了消炎药Celecoxib和抗精神病药Sulpiride31P NMR的在线监测以及动力学研究表明芳基自由基3、磺酰基自由基4、三苯基膦自由基阳离子、共轭膦亚胺自由基56为该三组分反应的重要中间体(Scheme 3)

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Scheme 3 可能的反应机理

该工作发表在Green Chemistry(Green Chem. 201820, doi.org/10.1039/C8GC03014Fhttps://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/gc/c8gc03014f/unauth#!divAbstract)


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