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胺類化合物是一類非常重要的有機(jī)化合物,在醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。由于氨基具有較高的親核性和堿性,為了提高其穩(wěn)定性,通常需要用合適的保護(hù)基進(jìn)行保護(hù)以確保目標(biāo)反應(yīng)的正常進(jìn)行。
需要注意的是,不同保護(hù)基的耐受條件是不同的,在所有氨基保護(hù)基中,磺?;▓D1為常見的幾種磺酰保護(hù)基)是最穩(wěn)定的保護(hù)基之一,其引入方法一般是在堿性條件下,由胺與相應(yīng)的磺酰氯在惰性溶劑中反應(yīng)制得,具有以下幾個優(yōu)點:
·能夠兼容多種反應(yīng)條件,在強(qiáng)堿,氫化等多種條件下的處理不受影響,并且引入磺?;蟮漠a(chǎn)物很容易形成晶體,便于獲取和純化。
·磺?;囊霑筃-H鍵更加活躍,從而很容易發(fā)生N-烷基化反應(yīng)以及過渡金屬催化的C-N形成。
圖1 常見的磺酰保護(hù)基
同樣地,磺?;^高的穩(wěn)定性也使其脫保護(hù)條件變得較為苛刻。酸性水解通常要在劇烈條件下進(jìn)行,如濃硫酸加熱脫除;而比較溫和的方法是通過還原裂解的方式,如Na/NH3(l)、Mg/MeOH等體系。然而此方法會對含有醛基、酮羰基、硝基等易被還原基團(tuán)的底物存在限制,易引起副反應(yīng)的發(fā)生。
本文介紹了一種基于化學(xué)計量的三氟甲磺酸有效脫除芳胺磺?;Wo(hù)的方法以及相關(guān)的應(yīng)用。
在室溫或加熱的條件下,三氟甲磺酸可以高效脫除未取代及N-取代的芳香族/雜芳磺酰胺底物的保護(hù)基,以高收率得到相應(yīng)的芳香胺。盡管反應(yīng)正在酸性條件下進(jìn)行,但含有氰基,酰亞胺,酯基以及吡啶,喹啉等堿性底物均能耐受。該方法適用于對甲苯磺?;═s)、硝基苯磺?;∟s)、甲基磺?;∕s)以及三異丙基磺?;═PS)等保護(hù)基團(tuán)(圖2)。
圖2 三氟甲磺酸促進(jìn)的磺酰胺脫保護(hù)反應(yīng)
中性和缺電子的底物
磺酰胺中的N-S鍵容易斷裂,實現(xiàn)磺酰基的高效脫除(圖3);
圖3 缺電子底物的脫保護(hù)反應(yīng)
富電子的底物
發(fā)生Fries重排(分子內(nèi)磺?;w移),生成一系列砜類化合物(圖4)。
圖4 富電子底物的脫保護(hù)反應(yīng)
通常情況下Ts保護(hù)基的脫除難度較高。然而,Orentas團(tuán)隊在實驗中發(fā)現(xiàn),在TfOH存在下,可以選擇性的脫除Ts,且不影響其他磺酰保護(hù)基(圖5)。
芳香胺Ts保護(hù)基優(yōu)先脫除
不同位置的Ts保護(hù)基穩(wěn)定性存在差異,其中芳香胺上的Ts保護(hù)基更容易脫去;
優(yōu)異的選擇性
Ts與Ns、Ms等其他磺酰保護(hù)基共存時,仍可以選擇性脫除Ts保護(hù)基,即便是很不穩(wěn)定的吡啶-2-磺酰基與Ts共存時,仍優(yōu)先脫除Ts保護(hù)基。
圖5 選擇性脫除Ts保護(hù)基
分子間磺?;D(zhuǎn)移
在富電子芳香化合物存在下,缺電子磺酰胺底物可以在脫保護(hù)的同時發(fā)生F-C磺?;磻?yīng)(這里指分子間的磺?;D(zhuǎn)移),生成砜類化合物(圖6)。
圖6 磺酰基的分子間遷移
一鍋法環(huán)化
共軛磺酰胺底物可以在脫保護(hù)的同時發(fā)生[2+2+2]環(huán)加成反應(yīng),如炔酰胺類化合物與乙腈在TfOH存在下,發(fā)生腈的環(huán)化反應(yīng),一鍋法得到氨基嘧啶類物質(zhì)(圖7)。
圖7 磺酰胺參與的環(huán)化反應(yīng)
本文介紹了有關(guān)磺酰基的脫除新方法及拓展應(yīng)用,希望能對研發(fā)人員提供幫助和思路構(gòu)建。
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