DABSO:一种理想的二氧化硫替代物,很好用!极大改善有机硫化学《一》

文摘   2024-09-09 08:30   四川  
点击上方蓝色文字进行关注
背景介绍
本期小编给大家介绍二氧化硫的替代试剂DABSO,它是1,4-二氮杂环[2.2.2]辛烷(DABCO)与两分子SO2形成的稳定路易斯加合物,DABCO·(SO2)2,简称为DABSO,最初由Mello和Santos制备,用于研究其拉曼光谱。DABSO可以通过在液态SO2中回流DABCO来方便地制备(方案1),当然也已开发了使用Karl Fischer试剂(Org. Synth. 2013, 90, 301)或使用亚硫酸钠作为SO2来源的替代制备方法。DABSO是可以从多个供应商那里直接购买 (CAS:119752-83-9, 1500 RMB / 100 g)。由于其易于制备、有利的物理性质以及其分子量中SO2占比较高(>50%),因此DABSO被认为是SO2的理想替代品。
图片来源:Synthesis 2022
本期小编就给大家介绍一下,DABSO作为SO2的理想替代品可以进行的一些反应(Synthesis 2022, 54, 1695–1707),包括:
  • 与多种亲核试剂反应构建磺酰和砜类化合物
  • 钯催化的偶联反应
  • 自由基反应

图片来源:Synthesis 2022

DABSO与多种亲核试剂反应构建磺酰和砜类化合物
之前已经有使用有机金属试剂与SO2气体反应的报道,用于合成磺酸盐及其衍生物。Willis及其同事报道了芳基或烷基格氏试剂可以与DABSO结合生成磺酸盐中间体(方案2,A)。与硫酰氯反应生成磺酰氯,然后加入胺可以得到磺胺产品。产率与Barrett及其同事使用气体试剂进行类似合成序列时获得的产率相当,并且使用DABSO的反应不需要大量的SO2。
Rudkevich及其同事之前报道了可以使用碘和吡啶与SO2气体结合来制备磺胺,提出了这些反应涉及原位形成磺酰碘(SO2I2),然后与两分子苯胺反应。随后,Willis及其同事证实了DABSO可以有效地用于相同的转化,但只需要2当量的DABSO,而之前估计需要约100当量的SO2(方案2,B)。
Willis及其同事还报道了可以通过使用DABSO代替SO2气体进行插入反应来合成磺烯(方案2,C)。Bischoff和Martial后来表明,通过添加路易斯酸如BF3·OEt2可以加速DABSO的插入反应。
图片来源:Synthesis 2022
Waldmann及其同事表明,原位生成的芳基锂可以与DABSO反应生成磺酸盐,然后使用N-氯代琥珀酰亚胺(NCS)进行氧化氯化,再与胺反应生成磺胺产物(方案3,A)。类似地,Willis及其同事开发了一种两步一锅来制备磺胺,从格氏试剂、有机锂或有机锌试剂和DABSO制备磺酸盐中间体。然后加入由胺和次氯酸钠形成亲电性的N-氯胺中间体,顺利生成了磺胺产物(方案3,B)。
图片来源:Synthesis 2022
磺酸盐产品也可以通过进一步反应来制备砜。Willis团队通过使用烷基卤化物、环氧化物或二苯基碘鎓盐展示了这种反应性,从格氏试剂或有机锂试剂合成磺酸盐,随后与上述亲电试剂反应得到砜(方案4,A)。Rocke及其同事也准备了磺酸盐产品,但使用有机锌试剂来制备中间体磺酸盐(方案4,B)。Waser和Chen使用乙炔基苯并吡喃酮(EBX)试剂作为乙炔基亲电体,从格氏试剂制备了烷基磺酸盐(方案4,C)。
图片来源:Synthesis 2022
通过芳基锂与DABSO反应得到的磺酸盐中间体可以在Pd催化的偶联反应中使用,与芳基卤化物一起以一锅法生成砜(方案5)。作者发现XantPhos型配体在Pd催化步骤中是关键的,但在这种一锅法中,观察到磺酸盐和XantPhos之间的芳基-芳基交换副反应。然而,含3,5-双(三氟甲基)苯基的缺电子XantPhos类似物被发现可以防止这种副反应,能以良好的产率得到砜。
图片来源:Synthesis 2022
使用有机金属试剂的方法也已被用于合成S(IV)官能团,包括亚磺酸盐和亚磺酰胺。Willis团队将有机金属试剂与DABSO反应生成磺酸盐,随后与三甲基氯硅烷(TMS-Cl)反应得到磺酸盐硅酯(方案6,A)。这种亲电中间体随后与第二个有机金属亲核试剂反应,以一锅法得到非对称的亚砜。此外,还可以使用二氯亚砜从磺酸盐得到亚磺酰氯,再与胺反应得到亚磺酰胺(方案6,B)。
图片来源:Synthesis 2022
Zhang及其同事报道了一种AlCl3促进的芳烃和DABSO的Friedel-Crafts型反应,得到了磺酸盐(方案7,A)。提出了形成SO2-AlCl3加合物的假设,使芳烃能够进行亲核攻击以得到磺酸盐产品。电子丰富的芳烃在这种转化中表现最佳,而电子不足的芳烃没有反应。
Wu及其同事从环丙醇,DABSO和Michael受体制备了酮磺酸盐(方案7,B)。发现反应不是通过自由基过程进行的,而是观察到磺酸盐中间体,该中间体经历Michael加成以得到磺酸盐。后来还展示了用C-亲电试剂与磺酸盐中间体反应以得到其他酮磺酸盐。
Tsai及其同事展示了从N-甲磺酰肼制备磺胺产品的方法(方案7,C)。机制尚不清楚,但已证明是通过非自由基途径进行的。N-甲磺酰肼也可以从酮原位制备,并且已证明该反应与一级和二级胺兼容。(这个反应小编觉得不错!)
图片来源:Synthesis 2022

扫码关注我们

分子实用合成

了解更多合成方法

                                                点了在看的人都很有趣~

点击左下角“阅读原文”,了解更多

分子实用合成
主要范围涉及实用有机合成化学,医药分子合成,反应机理研究,药物化学知识,医药专利分析,追踪医药信息,实验心得和记录等。合作请私信留言!
 最新文章