一种磺酰胺的电化学合成方法与流程

1.本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种磺酰胺的电化学合成方法。


背景技术：

2.磺酰胺是一类重要的有机化合物，具有药物活性，在药物合成中有重要应用，例如：n
‑
(4
‑
(2
‑
(甲基(2
‑
(4
‑
((甲磺酰基)氨基)苯氧基)乙基)氨基)乙基)苯基)甲磺酰胺(俗称多菲利特)可作为抗心律失常药物；n
‑
(4
‑
羧基苯基)二丙磺酰胺(俗称丙磺舒)可作为抗痛风药物。
3.目前，已经报道的磺酰胺合成工艺包括磺酰氯的胺化反应、胺和有机亲电试剂的金属催化交叉偶联反应、胺和亚磺酸盐的直接氧化反应，具体实例如下：
4.sridhar等人利用磺酰氯进行胺化反应合成磺酰胺[r.sridhar,b.srinivas,v.p.kumar,et al.,adv.synth.catal.,2007,349,1873
‑
1876]，反应式为：
[0005][0006]
zhu等人利用胺和醇进行金属交叉偶联反应合成磺酰胺[m zhu,k fujita and r.yamaguchi,org.let.,2010,12,1336
‑
1339.]，反应式为：
[0007][0008]
tang等人利用胺和亚磺酸盐在通入氧气条件下氧化合成磺酰胺[x.tang,l.huang,c.qi,et al.,chem.commun.,2013,49,6102
‑
6104.]，反应式为：
[0009][0010]
然而，上述合成方法虽说都能得到磺酰胺，但要么需要使用高危险性的酰氯或者挥发性大、毒性高的有机溶剂，要么需要较高的反应温度，均不适合进行大规模工业化生产。


技术实现要素：

[0011]
本发明的目的在于提供一种磺酰胺的电化学合成方法。
[0012]
本发明所采取的技术方案是：
[0013]
一种磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：将导电盐、胺和二甲基亚砜混合作为电解液，进行电解，即得磺酰胺。
[0014]
优选的，一种磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：将导电盐、胺和二甲基亚砜混合后作为电解液加入电解池，进行电解，再对电解液进行减压蒸馏、萃取和柱色谱分
离，即得磺酰胺。
[0015]
优选的，所述导电盐为碘化钾、碘化钠、碘化铵、四丁基碘化铵中的至少一种。
[0016]
优选的，所述电解液中导电盐的浓度为0.1mol/l～0.3mol/l。
[0017]
优选的，所述胺为伯胺、仲胺中的一种。
[0018]
进一步优选的，所述胺为2
‑
溴苯胺、环戊胺、环己胺、n
‑
甲基
‑2‑
苯乙胺、吗啉、二正丙胺、2
‑
呋喃甲胺、2
‑
噻吩甲胺、苄胺、4
‑
甲基苄胺、4
‑
氟苄胺、4
‑
氯苄胺中的一种。
[0019]
优选的，所述电解在常温(15℃～35℃)下进行。
[0020]
优选的，所述电解的方式为恒电流电解，电流为0.02a～0.04a。
[0021]
优选的，所述电解池的阳极为铂电极，阴极为镍、银、铜、铂、锡、钛、铁、锌、铝、铬中的至少一种制成的电极。
[0022]
进一步优选的，所述电解池的阳极为铂电极，阴极为金属镍电极。
[0023]
优选的，所述萃取采用的溶剂为乙酸乙酯、乙醚、二氯甲烷中的一种。
[0024]
优选的，所述柱色谱分离采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚组成。
[0025]
本发明的有益效果是：本发明以二甲基亚砜和胺为原料通过电化学法合成磺酰胺，工艺简单、成本低、产率高、产物易分离提纯、安全环保，适合进行大规模工业化生产。
[0026]
具体来说：
[0027]
1)本发明以廉价易得的二甲基亚砜作为磺酰源，既可以降低生产成本，又可以避免对环境造成危害；
[0028]
2)本发明通过电极的电化学反应原位生成催化剂，能有效地催化或促进二甲基亚砜和胺反应转化为目标产物磺酰胺，磺酰胺的产率高；
[0029]
3)本发明的工艺简单有效、产品容易分离提纯；
[0030]
4)本发明为磺酰胺的合成以及二甲基亚砜在常温下的转化利用提供了一条有应用价值的途径，具有经济、环保双重效益。
附图说明
[0031]
图1为实施例1制备的n
‑
(2
‑
溴苯基)甲磺酰胺的核磁共振氢谱图。
[0032]
图2为实施例1制备的n
‑
(2
‑
溴苯基)甲磺酰胺的核磁共振碳谱图。
[0033]
图3为实施例3制备的n
‑
环己基甲磺酰胺的核磁共振氢谱图。
[0034]
图4为实施例3制备的n
‑
环己基甲磺酰胺的核磁共振碳谱图。
[0035]
图5为实施例9制备的n
‑
苄基甲磺酰胺的核磁共振氢谱图。
[0036]
图6为实施例9制备的n
‑
苄基甲磺酰胺的核磁共振碳谱图。
[0037]
图7为实施例10制备的n
‑
(4
‑
甲基苄基)甲磺酰胺的核磁共振氢谱图。
[0038]
图8为实施例10制备的n
‑
(4
‑
甲基苄基)甲磺酰胺的核磁共振碳谱图。
[0039]
图9为实施例11制备的n
‑
(4
‑
氟苄基)甲磺酰胺的核磁共振氢谱图。
[0040]
图10为实施例11制备的n
‑
(4
‑
氟苄基)甲磺酰胺的核磁共振碳谱图。
[0041]
图11为实施例12制备的n
‑
(4
‑
氯苄基)甲磺酰胺的核磁共振氢谱图。
[0042]
图12为实施例12制备的n
‑
(4
‑
氯苄基)甲磺酰胺的核磁共振碳谱图。
具体实施方式
[0043]
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
[0044]
实施例1：
[0045]
一种n
‑
(2
‑
溴苯基)甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0046]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的2
‑
溴苯胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n
‑
(2
‑
溴苯基)甲磺酰胺(产率：85％)。
[0047]
n
‑
(2
‑
溴苯基)甲磺酰胺的结构由1h nmr(见图1)、
13
c nmr(见图2)和gc
‑
ms确定。
[0048]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ7.67(d,j＝8.0hz,1h),7.59(d,j＝8.0hz,1h),7.35(t,j＝7.7hz,1h),7.08(d,j＝15.2hz,1h),6.80(s,1h),3.01(s,3h)。
[0049]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ134.83,132.97,129.02,126.74,122.65,115.62,39.91。
[0050]
实施例2：
[0051]
一种n
‑
环戊基甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0052]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的环戊胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n
‑
环戊基甲磺酰胺(产率：89％)。
[0053]
n
‑
环戊基甲磺酰胺的结构由1h nmr、
13
c nmr和gc
‑
ms确定。
[0054]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ4.59(s,1h),3.80(dd,j＝13.8,6.8hz,1h),2.99(s,3h),2.02(dt,j＝12.0,6.3hz,2h),1.75
‑
1.49(m,6h)。
[0055]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ55.26,41.34,33.84,23.20。
[0056]
实施例3：
[0057]
一种n
‑
环己基甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0058]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的环己胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n
‑
环己基甲磺酰胺(产率：87％)。
[0059]
n
‑
环己基甲磺酰胺的结构由1h nmr(见图3)、
13
c nmr(见图4)和gc
‑
ms确定。
[0060]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ4.58(s,1h),3.31(s,1h),2.99(s,3h),1.99(d,j＝11.8hz,2h),1.78
‑
1.72(m,2h),1.60(d,j＝13.0hz,1h),1.36
‑
1.20(m,5h)。
[0061]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ52.84,42.05,34.38,25.14,24.78。
[0062]
实施例4：
[0063]
一种n
‑
甲基
‑
n
‑
苄基甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0064]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的n
‑
甲基
‑2‑
苯乙胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml
的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n
‑
甲基
‑
n
‑
苄基甲磺酰胺(产率：81％)。
[0065]
n
‑
甲基
‑
n
‑
苄基甲磺酰胺的结构由1h nmr、
13
c nmr和gc
‑
ms确定。
[0066]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ7.43
‑
7.28(m,5h),4.31(s,2h),2.83(s,3h),2.77(s,3h)。
[0067]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ135.58,128.78,128.40,128.08,53.92,35.98,34.33。
[0068]
实施例5：
[0069]
一种4
‑
(甲磺酰基)吗啉的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0070]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的吗啉和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到4
‑
(甲磺酰基)吗啉(产率：91％)。
[0071]4‑
(甲磺酰基)吗啉的结构由1h nmr、
13
c nmr和gc
‑
ms确定。
[0072]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ3.74
‑
3.70(m,4h),3.16
‑
3.12(m,3h),2.73(s,4h)。
[0073]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ66.30,45.86,33.95。
[0074]
实施例6：
[0075]
一种n,n
‑
(二正丙基)甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0076]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的二正丙胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n,n
‑
(二正丙基)甲磺酰胺(产率：80％)。
[0077]
n,n
‑
(二正丙基)甲磺酰胺的结构由1h nmr、
13
c nmr和gc
‑
ms确定。
[0078]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ3.16
‑
3.10(m,4h),2.83(s,3h),1.63(dd,j＝15.2,7.3hz,4h),0.92(t,j＝7.4hz,6h)。
[0079]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ49.58,38.28,22.02,11.17。
[0080]
实施例7：
[0081]
一种n
‑
(呋喃
‑2‑
甲基)甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0082]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的2
‑
呋喃甲胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n
‑
(呋喃
‑2‑
甲基)甲磺酰胺(产率：82％)。
[0083]
n
‑
(呋喃
‑2‑
甲基)甲磺酰胺的结构由1h nmr、
13
c nmr和gc
‑
ms确定。
[0084]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ7.43(s,1h),6.36(d,j＝9.9hz,2h),4.83(s,1h),4.36(d,j＝5.8hz,2h),2.87(s,3h)。
[0085]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ150.05,142.92,110.64,108.65,41.22,39.99。
[0086]
实施例8：
[0087]
一种n
‑
(噻吩
‑2‑
甲基)甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0088]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的2
‑
噻吩甲胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n
‑
(噻吩
‑2‑
甲基)甲磺酰胺(产率：87％)。
[0089]
n
‑
(噻吩
‑2‑
甲基)甲磺酰胺的结构由1h nmr、
13
c nmr和gc
‑
ms确定。
[0090]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ7.29(d,j＝5.1hz,1h),7.05(s,1h),6.99
‑
6.95(m,1h),4.77(s,1h),4.52(d,j＝5.7hz,1h),2.87(s,3h)。
[0091]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ139.55,127.16,126.84,126.05,41.97,41.53。
[0092]
实施例9：
[0093]
一种n
‑
苄基甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0094]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的苄胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n
‑
苄基甲磺酰胺(产率：72％)。
[0095]
n
‑
苄基甲磺酰胺的结构由1h nmr(见图5)、
13
c nmr(见图6)和gc
‑
ms确定。
[0096]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ7.46
‑
7.28(m,5h),5.07(s,1h),4.29(d,j＝6.0hz,2h),2.82(s,3h)。
[0097]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ136.69,128.94,128.14,127.93,47.22,41.13。
[0098]
实施例10：
[0099]
一种n
‑
(4
‑
甲基苄基)甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0100]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的4
‑
甲基苄胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n
‑
(4
‑
甲基苄基)甲磺酰胺(产率：78％)。
[0101]
n
‑
(4
‑
甲基苄基)甲磺酰胺的结构由1h nmr(见图7)、
13
c nmr(见图8)和gc
‑
ms确定。
[0102]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ7.23(d,j＝7.7hz,2h),7.17(d,j＝7.7hz,2h),4.81(s,1h),4.27(d,j＝6.0hz,2h),2.84(s,3h),2.34(s,3h)。
[0103]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ137.92,133.64,129.58,127.92,46.99,41.09,21.15。
[0104]
实施例11：
[0105]
一种n
‑
(4
‑
氟苄基)甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0106]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的4
‑
氟苄胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃
取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n
‑
(4
‑
氟苄基)甲磺酰胺(产率：76％)。
[0107]
n
‑
(4
‑
氟苄基)甲磺酰胺的结构由1h nmr(见图9)、
13
c nmr(见图10)和gc
‑
ms确定。
[0108]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ7.38
‑
7.30(m,2h),7.05(t,j＝8.3hz,2h),5.02(s,1h),4.27(d,j＝5.9hz,2h),2.85(s,3h)。
[0109]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ163.69,161.24,132.58,129.72,115.80,46.45,41.12。
[0110]
实施例12：
[0111]
一种n
‑
(4
‑
氯苄基)甲磺酰胺的电化学合成方法，包括以下步骤：
[0112]
将0.5mmol的碘化钾、1mmol的4
‑
氯苄胺和5ml的二甲基亚砜加入容积15ml的单口玻璃瓶单室电解池中，进行磁力搅拌，设置铂电极为阳极，金属镍电极为阴极，恒电流模式下通0.03a的直流电，室温下电解5h，电解结束后对电解液进行减压蒸馏，再用乙酸乙酯萃取3次，再对萃取得到的粗产物进行柱色谱分离，采用的洗脱液由乙酸乙酯和石油醚按照体积比1:15组成，得到n
‑
(4
‑
氯苄基)甲磺酰胺(产率：73％)。
[0113]
n
‑
(4
‑
氯苄基)甲磺酰胺的结构由1h nmr(见图11)、
13
c nmr(见图12)和gc
‑
ms确定。
[0114]1h nmr(400mhz,cdcl3)：δ7.34(d,j＝8.4hz,2h),7.29(d,j＝8.4hz,2h),4.87(s,1h),4.28(d,j＝6.0hz,2h),2.88(s,3h)。
[0115]
13
c nmr(100mhz,cdcl3)：δ135.28,134.01,129.17,46.48,41.24。
[0116]
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。