[发明专利]新型的N‑甲基化亚砜亚胺衍生物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及农药、有机化工及精细化工领域，特别涉及到一种通过过氧化物作为甲基化试剂的碳氮键形成反应，是一种新型的N-甲基化亚砜亚胺衍生物合成方法。

背景技术

甲基基团作为一类十分重要的官能团，广泛的存在于诸多的药物分子和天然产物的分子当中。甲基基团的引入，可以明显改善分子的溶解性及生理活性。传统的甲基化的方法主要集中在利用碘甲烷或者甲基硼试剂等为甲基化试剂，但是这些传统的甲基化试剂具有着有毒性，易挥发，不稳定或者易造成环境污染诸多的弊端。近年来，伴随着自由基化学的蓬勃发展，甲基化反应的研究步入了一个新的阶段。从2008年Li的课题组报道了利用过氧化二异丙苯作为甲基化试剂以来[Zhang,Y.；Feng,J.；Li,C.-J.J.Am.Chem.Soc.2008,130,2900.]，越来越多的有机化学工作者投身到如何利用通过生成甲基自由基的方法来实现有机化合物的甲基化反应。

亚砜亚胺类化合物是极为重要的农药杀虫剂和医用药物分子的核心骨架。同时，还可以作为配体用于不对称催化合成以及作为导向基团实现C-H键的活化。除此以外，亚砜亚胺类底物还可以作为构建芳环骨架的中间体。近年来有着诸多对于这类底物的氮原子上进行官能团化的报道，但是对于亚砜亚胺化合物氮原子上进行甲基化的报道始终比较少。目前能够实现亚砜亚胺类底物氮原子上进行甲基化的方法，主要是利用甲酸、甲醛和硫酸，在回流的条件下反应超过两天时间得到甲基化的产物。该种方法，反应时间长，而且利用到了甲醛这类有毒物质。

因此，对于如何寻找一种快速高效，而且无毒，操作简单的方法实现亚砜亚胺氮原子的甲基化一直都是有机化学界亟待解救的问题之一。而作为一种近几年研究十分热门的利用过氧化物产生的甲基自由基的方法是否能够应用到对于亚砜亚胺底物的N-甲基化的反应中是值得我们关注的。

我们的研究就是以二苯基亚砜亚胺为底物，经历自由基过程，一锅煮，发生构建碳氮键的反应，得到一系列的N-甲基化亚砜亚胺衍生物。

本发明采用二苯基亚砜亚胺与过氧化物反应，在铜催化的条件下，制备N-甲基化亚砜亚胺类化合物。与文献中的制备方法相比，本实验过程反应时间较短，避免使用有毒的化学试剂，同时有着比较好的官能团的耐受性；反应效率高；反应条件温和，自由基引发剂(甲基化试剂)价格便宜，分离提纯方便，废弃物排放少，对反应的底物无特殊要求，适用范围广等诸多优点，具有很高的应用价值。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种简单的利用自由基引发剂为甲基化试剂形成N-甲基化亚砜亚胺的途径。该方法操作简便，是一种高效的自由基历程合成N-甲基化亚砜亚胺衍生物的反应。

本发明是关于一种N-甲基化亚砜亚胺的制备方法，以二苯基亚砜亚胺及过氧化物为原料，加入铜催化剂及适量的有机溶剂后，搅拌反应，通过自由基形成碳氮键的偶联反应合成N-甲基化亚砜亚胺类化合物。反应条件为：空气或者是在惰性气体保护，加热的条件下，反应时间为2-20小时。

所述的甲基化试剂为常见的叔丁基过氧化氢、过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酸叔丁酯等过氧化物中的一种。

所述的自由基引发剂的用量为二苯基亚砜亚胺摩尔数的0.5-3.0倍。

所述的催化剂摩尔配比为二苯亚砜亚胺：催化剂＝1:0.1。

所述的溶剂为乙腈、苯、N,N-二甲基甲酰胺、氟苯、氯苯等。溶剂用量为10mL/mmol二苯基亚砜亚胺。

所述的原料二苯基亚砜亚胺的两个芳环上的取代基可以是甲基、甲氧基、溴、氯、苯等，都能够得到相应的产物。

N-甲基化亚砜亚胺类产物可以在上述反应条件下，顺利的生成。

所述的反应后处理简便，只需要简单的柱色谱分离方法，以石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂为洗脱剂就可以得到纯净的N-甲基化亚砜亚胺产物。

本发明优于文献中报道的合成方法，反应时间短，避免使用毒性大的试剂，以过氧化物为甲基化试剂绿色清洁。。

具体实施方式

实施例1

将二苯亚砜亚胺1a(2mmol)、过氧化叔丁醇(4mmol)与氯化铜(0.2mmol)混合，加入氯苯20mL为溶剂，在加热情况下反应，反应时间经历4小时。二苯亚砜亚胺的转化率为96％，3a的产率为85％。

实施例2