本发明属于有机合成,具体涉及一种光催化2-甲硫基化苯炔酮合成甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法及应用。
背景技术:
1、硫代黄酮是天然产物、药物和功能材料中最重要且分布最广的活性骨架之一。在过去的几十年里,硫代黄酮因其在抗菌、抗病毒、抗疟疾等方面的生物活性而受到广泛关注。此外,硫代黄酮及其氧化砜衍生物在药物相关分子和先进材料中显示出非常有前途的应用,如抗感染剂和光不稳定保护基团。如今,开发新的和简单的合成方法来获得结构多样的具有应用的硫代黄酮是非常需要的。
2、
3、含有磺酰基的化合物因其在药物和材料科学中的重要性而引起了人们的极大兴趣。在这些磺酰基化合物中,甲基磺酰基取代的骨架是重要的骨架,它们普遍存在于市售药物和生物活性分子中。由于药物发现中的“神奇甲基效应”,已经做出了重大努力将甲基磺酰基引入生物活性分子中。传统上,这种含甲磺酰基的化合物是通过相应的甲基硫醚的氧化来构建的。近年来,也开发了形成含甲磺酰化合物的替代方法,包括使用二甲基亚砜作为甲磺酰基替代物的甲磺酰基化反应。然而,苛刻的反应条件和氧化剂的使用限制了这些方法的应用。因此,将甲基磺酰基引入生物活性分子中的温和而有效的途径是非常理想的。
4、例如,2020年,俞传明等人报道了在加入过量tbpb作为氧化剂下,甲硫基取代炔烃的自由基引发的环化来合成各种3-烷基硫色酮的反应。(eur.j.org.chem.2020,4534–4541)。2022年,吴杰等人也报道了在光催化条件下,用贵金属铱作为催化剂,甲基亚硫酸氢钠作为引发剂,通过甲硫基苯基炔酮与偏亚硫酸钾的自由基中继反应,制备含甲基磺酰基硫黄酮的反应(org.chem.front.,2022,9,450–455)。但是现有技术中,来构建具有抗肿瘤活性的含甲基磺酰基的硫黄酮类衍生物,尤其是在没有光催化剂的情况下,仍然具有挑战性。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述技术问题,本发明的目的在于提供一种操作简单、反应条件温和、产物纯度高、方法绿色的光催化2-甲硫基化苯炔酮制备具有抗肿瘤活性的甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法及应用。
2、为达到上述目的,本发明提出以下技术方案:
3、一种光催化2-甲硫基化苯炔酮制备具有抗肿瘤活性的甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法,包括:将式(i)所示的甲硫基苯基炔酮类化合物、式(ii)所示的2-溴-2,2-二氟-n-芳基乙酰胺,式(iii)所示的dabso加入到反应溶剂中,氮气保护,在光照条件下,搅拌反应,反应结束后,反应液经后处理得到目标化合物式(iv)所示的含甲基磺酰基硫黄酮衍生物,其反应方程式如下:
4、
5、所述dabso为双(二氧化硫)-1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷加合物;
6、式(i)和式(iv)中,r选自溴原子或吡啶环;r1选自氰基、卤素基团或噻吩基。
7、进一步地,所述反应溶剂选择四氢呋喃、乙腈和1,2-二氯乙烷中的一种或几种,优选为1,2-二氯乙烷。式(i)所示的甲硫基苯基炔酮类化合物在反应溶剂中的浓度是0.02~0.2mol/l。
8、进一步地,光照的光源为蓝光、白光或紫光,优选为蓝光。
9、进一步地,反应温度为20~35℃,优选为25~30℃。
10、进一步地,反应时间为16~30h,优选为18~20h。
11、进一步地,式(ⅰ)所示的甲硫基苯基炔酮类化合物、式(ⅱ)所示的2-溴-2,2-二氟-n-苯基乙酰胺、式(iii)所示dabso的物质的量的比为1:0.1~0.5:1.0~2.0,优选物质的量的比为1:0.2:1.5。
12、进一步地,反应液经后处理的过程为:反应液用饱和碳酸氢钠溶液淬灭,加入饱和食盐水洗涤,再用乙酸乙酯萃取,合并有机层用无水na2so4干燥并减压浓缩得到粗产物,粗产物经色谱柱分离纯化,得到目标化合物式(ⅳ)所示的甲磺酰基硫黄酮衍生物。色谱柱分离纯化的洗脱剂为体积比3~5:1的石油醚/乙酸乙酯混合溶剂。
13、进一步地,在装有磁力搅拌的反应管中加入式(ⅰ)所示的甲硫基苯基炔酮类化合物、式(ⅱ)所示的2-溴-2,2-二氟-n-苯基乙酰胺、式(iii)所示dabso和反应溶剂,氮气置换三次后,将反应体系置于光源照射下,在20-35℃下搅拌反应,反应结束后反应液用饱和碳酸氢钠淬灭,加入饱和食盐水洗涤,将洗涤后得到的混合物用乙酸乙酯萃取,合并有机层后用无水na2so4干燥并减压浓缩得到粗产物,粗产物经色谱柱分离纯化,得到目标化合物式(ⅳ)所示的具有抗肿瘤活性的甲磺酰基硫黄酮衍生物。
14、本申请所述甲磺酰基硫黄酮衍生物用于制备抑制mcf-7或4t1肿瘤细胞的抑制剂。
15、相对于现有技术,本发明的有益效果在于:
16、1)本发明仅借助光源照射条件即可实现具有抗肿瘤活性的甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成,无需添加任何光催化剂,用2-溴-2,2-二氟-n-苯基乙酰胺作为反应的引发剂,避免了常规技术中氧化剂、过渡金属催化剂的和专一性配体的使用,有效控制了反应的成本;
17、2)本发明采用一步合成法制备目标化合物,与常规技术相比,该方法操作简单,无需对反应底物进行预官能化;
18、3)本发明与常规技术相比,原子经济性较高;
19、4)本发明具有操作简单、反应条件温和,后处理简单,且具有抗肿瘤活性等优点,符合绿色化学的发展理念,适于工业化推广应用。
1.一种光催化2-甲硫基化苯炔酮合成甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法,其特征在于将式(i)所示的甲硫基苯基炔酮类化合物、式(ii)所示的2-溴-2,2-二氟-n-芳基乙酰胺,式(iii)所示的dabso加入到反应溶剂中,氮气保护,在光照条件下,搅拌反应,反应结束后,反应液经后处理得到目标化合物式(iv)所示的含甲基磺酰基硫黄酮衍生物,其反应方程式如下:
2.如权利要求1所述的一种光催化2-甲硫基化苯炔酮合成甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法,其特征在于所述反应溶剂选择四氢呋喃、乙腈和1,2-二氯乙烷中的一种或几种,优选为1,2-二氯乙烷,式(i)所示的甲硫基苯基炔酮类化合物在反应溶剂中的浓度是0.02~0.2mol/l。
3.如权利要求1所述的一种光催化2-甲硫基化苯炔酮合成甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法,其特征在于光照的光源为蓝光、白光或紫光,优选为蓝光。
4.如权利要求1所述的一种光催化2-甲硫基化苯炔酮合成甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法,其特征在于反应温度为20~35℃,优选为25~30℃。
5.如权利要求1所述的一种光催化2-甲硫基化苯炔酮合成甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法,其特征在于反应时间为16~30h,优选为18~20h。
6.如权利要求1所述的一种光催化2-甲硫基化苯炔酮合成甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法,其特征在于式(ⅰ)所示的甲硫基苯基炔酮类化合物、式(ⅱ)所示的2-溴-2,2-二氟-n-苯基乙酰胺、式(iii)所示dabso的物质的量的比为1:0.1~0.5:1.0~2.0,优选物质的量的比为1:0.2:1.5。
7.如权利要求1所述的一种光催化2-甲硫基化苯炔酮合成甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法,其特征在于反应液经后处理的过程为:反应液用饱和碳酸氢钠溶液淬灭,加入饱和食盐水洗涤,再用乙酸乙酯萃取,合并有机层用无水na2so4干燥并减压浓缩得到粗产物,粗产物经色谱柱分离纯化,得到目标化合物式(ⅳ)所示的甲磺酰基硫黄酮衍生物。
8.如权利要求7所述的一种光催化2-甲硫基化苯炔酮合成甲磺酰基硫黄酮衍生物的合成方法,其特征在于色谱柱分离纯化的洗脱剂为体积比3~5:1的石油醚/乙酸乙酯混合溶剂。
9.如权利要求1~8任一所述方法合成的甲磺酰基硫黄酮衍生物。
10.如权利要求9所述的甲磺酰基硫黄酮衍生物的应用,其特征在于所述甲磺酰基硫黄酮衍生物用于制备抑制mcf-7或4t1肿瘤细胞的抑制剂。
