铜催化脂肪族环状叔胺的区域选择性C(sp3)—H磺酰亚胺化

doi:10.6023/cjoc202106035

有机化学 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (11): 4459-4466.DOI: 10.6023/cjoc202106035 上一篇下一篇

研究论文

铜催化脂肪族环状叔胺的区域选择性C(sp³)—H磺酰亚胺化

苟铨^a^,^*(), 谭秋健^a, 陈乾琼^a, 谭建红^a, 王凯民^c, 谢剑锋^b^,^*()

a 长江师范学院化学化工学院重庆 408100
b 中国科学院大学重庆市人民医院重庆 400013
c 云南民族大学化学与环境学院昆明 650500

收稿日期:2021-06-21 修回日期:2021-07-17 发布日期:2021-07-26
通讯作者: 苟铨, 谢剑锋
基金资助:
重庆市教育委员会研究(CXQT20026); 重庆市科学技术委员会基础研究与前沿探索(cstc2019jcyj-msxm1275); 涪陵区科学技术研究(FLKJ); 涪陵区科学技术研究(2019ABB2038); 重庆市教育委员会科学技术研究(KJQN202001403)

Copper-Catalyzed Regioselective C(sp³)—H Sulfonimidization of Aliphatic Cyclic Tertiary Amines

Quan Gou^a(), Qiujian Tan^a, Qianqiong Chen^a, Jianhong Tan^a, Kaimin Wang^c, Jianfeng Xie^b()

a School of Chemistry and Chemical Engineering, Yangtze Normal University, Chongqing 408100
b Department of Chongqing General Hospital, University of Chinese Academy of Sciences, Chongqing 400013
c School of Chemistry and Environment, Yunnan Minzu University, Chongqing 650500

Received:2021-06-21 Revised:2021-07-17 Published:2021-07-26
Contact: Quan Gou, Jianfeng Xie
Supported by:
Chongqing Municipal Education Commission(CXQT20026); Basic Research and Frontier Exploration of Science and Technology Commission of Chongqing(cstc2019jcyj-msxm1275); Fuling District Science and Technology(FLKJ); Fuling District Science and Technology(2019ABB2038); Science and Technology Research Program of Chongqing Municipal Education Commission(KJQN202001403)

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摘要/Abstract

报道了一种简洁、高效的合成方法, 即铜催化的磺酰胺与脂肪族环状叔胺直接碳氢脱氢偶联, 实现高区域选择性地合成(E)-N-磺酰甲脒衍生物. 该反应条件简单, 无需使用腐蚀性酸或碱作为添加剂, 并兼容多种底物和官能团. 同时该方法能够实现克级反应和药物分子的后期功能修饰.

关键词: 铜催化, 脂肪族环状叔胺, 区域选择性, 磺酰甲脒

This paper reports a concise and efficient synthesis method, namely copper-catalyzed direct hydrocarbon dehydrogenation coupling of sulfonamides and aliphatic cyclic tertiary amines, to realize the highly regioselective synthesis of (E)-N-sulfonylformamidines. The reaction is accomplished without any corrosive acid or base as an additive. It tolerates a broad scope of substrates, good functional group compatibility, and generates exclusive (E)-stereoselectivity. Moreover, this utility of the protocol is successfully demonstrated in a late-stage functionalization of medicinally active molecules and gram-scale synthesis.

Key words: copper catalysis, aliphatic cyclic tertiary amines, regioselective, sulfonylformamidines

引用此文

苟铨, 谭秋健, 陈乾琼, 谭建红, 王凯民, 谢剑锋. 铜催化脂肪族环状叔胺的区域选择性C(sp³)—H磺酰亚胺化[J]. 有机化学, 2021, 41(11): 4459-4466.

Quan Gou, Qiujian Tan, Qianqiong Chen, Jianhong Tan, Kaimin Wang, Jianfeng Xie. Copper-Catalyzed Regioselective C(sp³)—H Sulfonimidization of Aliphatic Cyclic Tertiary Amines[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2021, 41(11): 4459-4466.

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图/表 7

图式1. 铜催化的(E)-N-磺酰甲脒衍生物的合成

Scheme 1. Copper-catalyzed synthesis of (E)-N-sulfonylfor- mamidines

Entry	Cat. Cu	Solvent	Additive	Yield^b/%
1	CuBr	PhCF₃	—	60
2	CuBr	DMF	—	40
3	CuBr	Mesitylene	—	87
4	CuBr	dioxane	—	42
5	—	Mesitylene	—	0
6	CuI	Mesitylene	—	0
7	Cu₂O	Mesitylene	—	Trace
8	CuCl	Mesitylene	—	92
9	Cu(OAc)₂	Mesitylene	—	20
10	CuCl₂	Mesitylene	—	83
11^c	CuCl	Mesitylene	—	0
12	CuCl	Mesitylene	Na₂CO₃	60
13	CuCl	Mesitylene	K₂CO₃	0
14^d	CuCl	Mesitylene	—	80

表1. (E)-N-磺酰甲脒合成的条件优化a

Table 1. Optimization of the reaction conditions for the synthesis of (E)-N-sulfonylformamidines

表2. 磺酰胺底物的考察a

Table 2. Substrate scope of sulfonamides

表3. 三级胺底物的考察a

Table 3. Substrate scope of tertiary amines

图式2. 克级合成3aa及药物的后期功能化

Scheme 2. Gram-scale synthesis of 3aa and late-stage functionalization of drug molecules

图式3. 控制性实验研究

Scheme 3. Control experiments

图式4. 可能的反应机理

Scheme 4. Proposed reaction mechanism

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铜催化脂肪族环状叔胺的区域选择性C(sp³)—H磺酰亚胺化

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