磺酰胺结构广泛存在于各种药物分子中(图1),该结构的经典合成方法是利用磺酰氯和胺缩合,但商业可得的磺酰氯类化合物种类少,反应对水分和碱性条件敏感,反应步骤多等缺陷限制该方法在工业上的应用。
近年来,过渡金属催化芳基卤化物与氨基直接磺化交叉偶联反应受到越来越多的关注,但该方法通常仅限于使用肼作为亲核试剂。2018年,Willis课题组报道了一种铜催化的芳基硼酸、胺和DABSO(DABCO⋅SO
2,一种SO
2替代试剂)之间的三组分氧化交叉偶联反应,用于合成磺酰胺,但有机硼不够稳定,可能不利于复杂分子的合成。
图1 含磺酰胺结构的药物分子
四川大学练仲教授开发了一种可催化芳基碘化物与胺直接的磺酰化反应,该反应在外源性SO
2替代试剂SOgen存在下,以芳基碘化物和胺类化合物为原料,Pd(acac)
2和nBuPAd
2为催化剂,DMAP为碱,DMSO作溶剂时,可以以中等至良好收率获得相应的磺酰胺
[1],具有反应条件温和,底物范围广,官能团容忍度高等优点。
图2 SOgen试剂应用于钯催化芳基碘与胺直接氨基磺酰化反应[1]
为了验证该反应与药学活性分子的相容性,练仲教授还将四种不同的胺(活性药物分子或相关的衍生物)进行直接氨基磺酰化反应,并以中等至良好的产率在
依诺沙星、阿莫沙平、地氯雷他定和非诺多巴中引入磺酰胺结构(图3)。
图3 药物活性分子中引入磺酰胺结构[1]
SOgen是练仲教授设计开发的一种外源性SO
2替代试剂,具有价廉、稳定、可控、易于保存等优点,结合Skrydstrup开发的“two-chamber”系统使用,5分钟内基本完全释放SO
2,并且能避免产生的有机物影响反应主体系,是一种独特有效的SO
2替代品。
使用方法
图4 SOgen试剂的使用方法
将SOgen试剂置于反应器中,加入当量对甲苯乙烯,以十四烷作为溶剂(1.0 mL/ 0.2 mmol SOgen),封闭后在100 ℃条件下反应10 min,反应液澄清即反应结束。
练仲教授,四川大学华西医院生物治疗全国重点实验室/皮肤科教授、博士生导师,入选国家海外高层次青年人才项目(青年千人)。目前主要从事二氧化硫的资源化利用、机械化学和小分子靶向药物的设计与合成等方面的研究。近年来主持了国家自然科学基金项目、国家青年千人计划、四川省科技项目等。以通讯/第一作者在Science、Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Catal.等国际著名期刊发表多篇论文,现任国际有机化学杂志European Journal of Organic Chemistry国际编委。
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参考文献
- Jia X, Kramer S, Skrydstrup T, et al. Design and applications of a SO2 surrogate in palladium‐catalyzed direct aminosulfonylation between aryl iodides and amines[J]. Angewandte Chemie International Edition, 2021, 60(13): 7353-7359.
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