DABSO：一种理想的二氧化硫替代物，很实用！极大改善有机硫化学《二》

文摘 2024-09-09 08:30 四川

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背景介绍

本期小编继续给大家介绍二氧化硫的替代试剂DABSO，在钯催化的偶联反应中的应用。（Synthesis 2022, 54, 1695–1707）

在钯催化的偶联反应中的应用

在DABSO首次合成应用中，Willis及其同事引入了一种金属催化的磺化反应，涉及芳基卤化物（方案9）。在这种三组分Pd催化反应中，芳基卤化物、DABSO和肼被偶联以得到N-氨基磺胺。注意到低DABSO负载可以提高产率，支持了高SO2负载可能因催化剂中毒而阻碍反应性的假设。可以从二苄基N-氨基磺胺通过两步去保护序列制备一级磺胺，扩展了这种转化的实用性。该反应后来被证明可以在大规模上进行。这种方法后来被扩展到从2-(2-碘代烯基)芳基溴化物制备苯并磺胺，通过将烯基N-氨基磺胺进一步进行Pd催化的环化步骤。（这个反应小编觉得不错！）

图片来源：Synthesis 2022

也使用Pd催化，从芳基硼酸和DABSO制备N-氨基磺胺产品（方案10，A）。不需要配体，并且使用O2气球来完成催化循环。此外，作者展示了良好的官能团兼容性。后来，Wu和同事们展示了可以使用金(III)催化原位生成芳基碘化物（方案10，B）。随后的Pd催化磺化反应有效地进行，从未活化的芳烃一锅法得到N-氨基磺胺产品。反应在电子丰富的芳烃上表现最佳，尽管也展示了电子不足的例子，尽管产率较低。（这个反应小编觉得不错！）

图片来源：Synthesis 2022

为了提供一种多功能的方法来制备多种磺酸衍生物，Willis团队和Pfizer的一个团队独立开发了从芳基卤化物Pd催化合成芳基磺酸盐的方法。Willis团队使用了DABSO（方案11），而Pfizer团队使用了K2S2O5作为替代的SO2替代品。Willis团队使用了Pd(OAc)2/PAd2Bu催化体系，并且注意到他们的反应溶剂异丙醇也可以作为还原剂，消除了维持Pd(0)/Pd(II)周转的额外还原剂如甲酸钠的需要。可以使用芳基碘化物和溴化物底物，尽管碘化物发现产率更高。从磺酸盐中间体，使用各种基于碳的亲电体制备了磺酸盐，并通过添加胺到原位生成的磺酰氯来制备磺胺，展示了反应的多功能性。Willis后来展示了使用次氯酸钠原位制备N-氯胺的方法，可以不经过磺酰氯中间体直接得到磺胺产品。（这个反应小编觉得不错！）

图片来源：Synthesis 2022

磺酰氟是有价值的产品。它们在水解条件下稳定，但在适宜条件下可以进行硫(VI)氟交换（SuFEx）“点击化学”反应。Willis及其同事使用NFSI展示了一种新的催化体系，用于合成芳基磺酸盐，这次重点关注提高芳基溴化物底物的产率（方案12，A）。关键的改进是使用AmPhos作为配体，这也可以作为预形成的Pd/AmPhos复合体使用，从而在避免还原副产物生成的同时提高了磺酸盐的产率。Willis及其同事后来扩展了这项工作，从烯基三氟甲磺酸酯底物制备环状烯基磺酰氟（方案12，B）。这些环状烯基磺酰氟产品的多样化反应性在一系列功能化反应中得到了展示。

图片来源：Synthesis 2022

Willis及其同事使用芳基硼酸在无配体的钯催化下提供了一种新的氧化还原中性途径，用于合成芳基磺酸盐（方案13，A）。这种方法可以用来获得包括磺酸和磺胺在内的广泛含磺酰的产品，可以在一锅法程序中完成。值得注意的是，通过在Pd催化的磺化步骤中包含亲电体，可以一步合成磺酸。与使用芳基卤化物作为起始材料的方法相比，这种方法所需的反应时间大大缩短。

五氟苯基（PFP）磺酸酯是稳定的，是磺酰氯的替代品。Willis及其同事通过两步制备了PFP磺酸酯（方案13，B）。中间磺酸盐使用从芳基硼酸或芳基卤化物优化的Pd催化条件制备。然后使用五氟苯酚进行铜催化的氧化步骤，制备了PFP磺酸酯。PFP磺酸酯作为亲电体的实用性通过合成一系列磺胺、磺酰氟和磺酸酯来展示（这个反应小编觉得不错！）。在相关的程序中，Tu及其同事通过磺酸盐与O-苄基羟胺的Cu催化偶联制备了芳基磺胺（方案13，C）。

图片来源：Synthesis 2022

由于钯的高成本和相对稀缺性，开发使用更便宜且更易获得的第一排过渡金属催化剂的催化方法非常重要。Wang及其同事开发了一种使用Cu催化剂和XPhos配体在氧化条件下从三乙氧硅烷试剂合成N-氨基磺胺的替代方法（方案14，A）（这个反应小编觉得不错！）。值得注意的是，这种方法与烷基底物兼容！而前述的Pd催化方法仅与芳基或烯基底物兼容。后来，Wu及其同事开发了使用铜或钴催化从三乙氧硅烷合成磺酸的方法（方案14，B）。（这个反应小编觉得不错！）

图片来源：Synthesis 2022

Willis及其同事展示了使用3,4,7,8-四甲基菲啰啉(tmphen)配体的Ni催化可以用于从芳基硼酸合成磺酸盐（方案15）。这种方法与广泛的芳基硼酸兼容，并且在这个一锅法、两步法程序中准备了多种磺酸衍生产品。同样，Turks和Gulbe展示了使用钌(II)催化剂合成芳基磺酸盐及其衍生物。

图片来源：Synthesis 2022

虽然前述方法为磺酸盐中间体提供了新的途径，但通常需要多个反应步骤来制备磺酸衍生产品。Willis和Chen开发了一种类似于羰基化Suzuki-Miyaura偶联的方法来合成联芳基磺酸盐（方案16，A）。需要一个电子丰富的双吡啶配体以获得高产率，作者还注意到添加当量的NaBF4可以中断偶联得到磺酸盐，为之前的钯催化方法提供了替代方案。Cantat及其同事后来开发了从三乙氧硅烷的Sulfonylative Hiyama偶联来制备联芳基磺酮产品（方案16，B）。

图片来源：Synthesis 2022

Willis及其同事还开发了一种从芳基硼酸、DABSO和胺的三组分合成磺胺的Sulfonylative Chan-Lam型偶联（方案17）。电子丰富的双吡啶配体再次被发现很重要，并且添加碱可以提高产率。作者展示了芳基硼酸和胺组分的广泛适用范围，包括一些药物相关的片段。（这个反应小编觉得不错！）

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