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

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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！）

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