[发明专利]邻位磺酰胺取代的二芳基碘类化合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种邻位磺酰胺取代的二芳基碘类化合物，结构如式I或式II所示；各取代基定义详见说明书。本发明提供的邻位磺酰胺取代的二芳基碘类化合物的制备方法高效简便，过程绿色环保，底物适用范围广，基团容忍度高，产物收率高。

技术领域

本发明属于有机合成制备技术领域，具体地说，涉及一种邻位磺酰胺取代的二芳基碘类化合物及其制备方法与应用。

背景技术

高价碘化合物作为一种稳定、无毒以及高选择性的试剂，在有机合成中有着广泛的应用。其中，由于碘原子化合价的不同，又可以分为五价(Ⅴ)碘及三价(Ⅲ)碘试剂。五价(Ⅴ)碘试剂如Dess-Martin试剂、IBX试剂，广泛应用于全合成中对于醇的氧化。IBX试剂还可以作为氧化试剂，应用于多种官能团转化。而三价(Ⅲ)碘试剂，由于其化学性质接近于Pb、Pd等金属络合物，可以广泛的参与到类似的反应中。使用三价(Ⅲ)碘试剂，可有效替代一部分传统使用金属参与的偶联反应，由于过渡金属价格昂贵，毒性较高，在药物合成中受到一定的限制，因此，三价(Ⅲ)碘试剂参与的反应得到了越来越多的关注(Yoshimura,A.；Zhdankin,V.V.Chem.Rev.2016,116,3328)。

在众多的三价(Ⅲ)碘试剂中，二芳基碘盐又是一种具有最广泛应用的亲电试剂，相对于一般卤代芳烃，其反应活性更高，且无毒易存储。作为一种有效的亲电芳基化试剂，得到了化学家越来越广泛的关注。二芳基碘盐最早的发展可以追溯到1894年，由Hartmann和Meyer首次报道合成，结构包括两个芳烃基团以及一个阴离子，如下所示。

二芳基碘盐的结构

二芳基碘盐中的碘具有高度缺电子性，因此在与亲核试剂的反应中，首先由亲核试剂引发Nu-I形成，配体解离，然后通过配体偶联或者还原消除的形式生成Nu-Ar¹，同时产生一分子Ar²-I，第二步反应的选择性受到芳基的电子性质和空间位阻效应的影响，如a所示。通常认为二芳基碘盐通过还原消除的形式向亲核试剂传递一个芳基，但是针对部分反应，也提出了单电子转移(SET)机理。在金属催化反应中，二芳基盐通过向金属离子传递一个芳基和一个配体发生氧化加成反应，这个中间产物表现出较芳基碘盐更高的反应活性，随后芳基金属络合物发生进一步反应形成交叉偶联产物，如b所示。

二芳基碘盐的基本反应：a)与亲核试剂的反应，b)金属催化反应

由于使用二芳基碘盐作为芳基化试剂时会伴随副产物碘代芳烃的生成，这造成了极大的浪费，不符合原子经济性要求，促使许多化学家在朝这方面努力。2015年，Greaney课题组报道了吲哚与二芳基碘盐的反应，该反应是“两步一锅法”，避免了副产物的生成，体现了原子经济性原则，如下所示。然而，这样的例子屈指可数，对于底物的选择性和反应条件的筛选具有较高的要求。因此，实现二芳基碘盐的绿色方法学研究依然是一项具有挑战性的课题(Modha,S.G.；Greaney,M.F.J.Am.Chem.Soc.2015,137,1416)。

吲哚的“两步一锅法”芳基化反应

芳基磺酰胺类化合物广泛存在于生物制品、天然产物、功能材料以及制药行业中。他们的重要性也体现在为发展更有效的方法来获取这些化合物所做出的巨大努力。通常，这类化合物由相应的磺酰胺底物和卤代芳烃在过渡金属催化下发生偶联反应得到。然而，过渡金属催化剂的缺点，包括成本、毒性，需要精心设计的底物依赖性的配体，以及金属残留物问题，导致对这类化合物的无过渡金属合成方法的迫切需求(Fors,B.P.；Buchwald,S.L.J.Am.Chem.Soc.2010,132,15914；Dennis,J.M.；White,N.A.；Liu,R.Y.；Buchwald,S.L.J.Am.Chem.Soc.2018,140,4721)。

芳基磺酰胺的合成方法