[发明专利]一种电化学合成β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种电化学合成β‑氰基双苯磺酰亚胺类化合物的方法，所述的β‑氰基双苯磺酰亚胺类化合物是以烯烃或其衍生物、氰基苯并氧酮以及双苯磺酰亚胺作为反应原料，以乙腈作为溶剂，以四丁基乙酸铵作为电解质，在惰性气氛保护下经电化学合成。本发明的方法，合成步骤简单，解决了常规合成方法中使用剧毒的氰基试剂、金属催化剂及底物范围较窄等问题；本发明的合成不需要加入任何引发剂，在室温下即可进行，反应条件温和，产物中不会有金属残留。由于电化学反应只需要通电，不需要复杂的光化学反应设备，对仪器设备要求低；另外，电能是直接应用在反应中，不需要经过能量转化，避免了能量浪费，节约能耗，因此本发明的方法大幅降低了反应成本。

技术领域

本发明涉及电化学合成技术领域，具体涉及一种电化学合成β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物的方法。

背景技术

在有机合成领域，β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物是一种十分常见的含氰基与双苯磺酰亚胺化合物，在天然产物、药物、功能性材料等领域有较广泛的应用。β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物的结构如下式(Ⅱ)所示，(式中R代表不同的官能团，具体为烷基、芳基或其衍生物)。而且氰基是一种十分重要且常见的官能团，在化学反应中，氰基可以通过一系列的转化变为羧酸、酰胺、醛、酮及氨基酸等多种官能团，从而制备不同的化合物。

目前β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物的制备主要是通过α,β-不饱和酮经过共轭氰化加成反应合成，但是目前所用的氰源为毒性较大的氰化试剂，例如氢氰酸,三甲基硅氰基和氰化钾等。烯烃是简单易得的原料，烯烃的双官能团化反应可以快速构建复杂的分子，在有机合成中具有广泛的应用。近年来张前教授课题组报道了烯烃的氨基氰化反应(参考文献：H.Zhang,W.Pu,T.Xiong,Y.Li,X.Zhou,K.Sun,Q.Liu and Q.Zhang,Copper-CatalyzedIntermolecular Aminocyanation and Diamination of Alkenes[J].Angew.Chem.Int.Ed.,2013,52,2529)。这种制备β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物的方法，其缺点包括会用到毒性较大的三甲基硅氰烷、使用铜金属催化、成本高、底物范围较窄、对环境不友好等问题，其反应过程如下式(Ⅲ)所示。因此，发展一种反应条件温和、合成步骤简单、成本低且更加绿色环保的方法合成β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物具有重要意义。

发明内容

针对现有的β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物合成工艺中存在的所用原料毒性大、合成成本高、底物范围窄、以及合成过程对环境不友好等问题，本发明提供了一种绿色环保、合成工艺简单、反应条件温和以及合成成本低的β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物电化学合成方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种电化学合成β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物的方法，其特征在于，所述的β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物是以烯烃或其衍生物、氰基苯并氧酮(CBX)以及双苯磺酰亚胺(BBI，dibenzenesulfonimide)作为反应原料，以乙腈作为溶剂，以四丁基乙酸铵(n-Bu₄NOAc)作为电解质，在惰性气氛保护下经电化学合成得到；

所述的烯烃或其衍生物具有式(Ⅰ)所示的结构通式；

式中R¹代表烷基、芳香基或其衍生物。

本发明以烯烃或其衍生物、氰基苯并氧酮和双苯磺酰亚胺作为原料，以乙腈作为溶剂，通过电化学方法来制备得到β-氰基双苯磺酰亚胺类化合物，该制备方法的反应条件温和，且成本低，产物收率高。