很多藥物分子中都含有硫元素,FDA所有批准的藥物分子中,硫是第五常見的元素,僅次於C、H、O、N。磺醯胺是一類常見的結構,默克公司的Maloney等人以磺醯胺為起始底物,經歷亞磺酸鹽中間體,實現了各類含SO2化合物的合成。文章發表在JACS上,題目為「NHC-Catalyzed Deamination of PrimarySulfonamides: A Platform for Late-Stage Functionalization」,DOI:10.1021/jacs.8b11800。
磺醯基存在於很多藥物分子當中,因此開發簡潔方法在分子中引入這一官能團十分有意義。默克公司的Maloney等人以磺醯胺為起始原料,實現了很多複雜結構分子的合成。
其設計策略是這樣的:磺醯胺與醛反應得到亞胺,隨後消除腈得到亞磺酸鹽,亞磺酸鹽脫去二氧化硫或者和各種親電試劑反應。
在NHC 1的催化下,各類磺醯胺幾乎可以定量得到對應的亞磺酸鹽,芳基烷基的都可以,電性對反應影響不大。
該反應能以定量的收率製備亞磺酸鹽,亞磺酸鹽可以進一步與碘甲烷反應得到各種甲基碸化合物。
在雙氧水氧化下,亞磺酸鹽可以轉化為磺酸。
利用該方法可以實現抗關節炎藥Celebrex的後期修飾,將磺醯胺官能團轉化為芳基、苯碸基、雜芳碸基以及15NH2等等。
總結:該反應的亮點在於由磺醯胺製備亞磺酸鹽,亞磺酸鹽的化學並不新穎。傳統製備亞磺酸鹽有兩種方法,一是由磺醯氯還原;二是硫醇氧化。但這兩種方法只有部分底物能做到定量,而且往往會伴隨磺酸鹽副產物,亞磺酸鹽和磺酸鹽分離難度太大。Maloney等人發展製備亞磺酸鹽的新方法,簡單高效,但局限也很明顯,催化劑太貴,如若使用常見的鹼就能實現脫氰過程,這個方法必將普及開來。
參考文獻:
J. Am. Chem. Soc., Article ASAP
DOI: 10.1021/jacs.8b11800