最近，南京林业大学黄申林教授课题组在《欧洲有机化学》上发表的利用β-酮磺酰氟、苯炔前体和DMF三组分制备磺酸香豆素的方法。磺酰氟是硫氟交换化学中的核心官能团，其在合成化学、材料科学、化学生物学等领域得到了广泛的应用。因此，研究磺酰氟的反应化学具有非常重要的意义。黄教授前期工作发现β-磺酰氟代苯乙酮与苯炔前体通过a-芳基化、环化可以构建甲基磺酰氟类化合物（图1A）。同时，芳炔插入C=O键形成邻醌甲酰胺已有报道。例如Miyabe和Yoshida课题组分别报道了苯炔前体、β-酮酯和DMF高效合成香豆素的反应（图1B）。磺酸香豆素是香豆素的生物电子等排体，具有与香豆素相似的生物学特性，是碳酸酐酶的有效抑制剂，被作为先导化合用于治疗青光眼、肥胖症、癫痫等疾病。同时，磺酸香豆素还是金属酶的重要结构单元，是合成化学中有用的骨架。然而目前合成磺酸香豆素的方法较少，通常是由水杨醛与磺酸盐反应制备。同时，由于磺酰试剂结构的局限性，也限制了磺酸香豆素结构的多样性。鉴于以上工作背景，他们设想β-酮磺酰氟可能表现出与β-酮酯类似的反应性，可与苯炔前体和DMF发生串联反应得到相应磺酸香豆素。
图1 研究背景 紧接着，作者对不同氟源、溶剂浓度、温度以及反应时间等进行了系统地筛查，得到了合成磺酸香豆素的适宜条件。随后对苯炔前体类底物适应性进行了研究（图2）。对称苯炔前体1a和1b作为底物时能够以优秀的产率得到相应产物。3号位有甲氧基取代的苯炔前体1c、1d和位阻较大的苯炔前体1e在此体系下也能以良好到优秀的产率提供单一异构体。然而，以1f–h为底物的苯炔前体由于电子效应较弱、位阻较小，无法得到单一异构体而得到两个区域异构体。 图2 苯炔前体类底物拓展 随后，作者对β-酮磺酰氟类底物进行刘睿适用性研究（图3）。对位、间位和邻位上带有不同给电子基团或吸电子基的β-酮磺酰氟在此条件下以中等至良好的产率得到磺酸香豆素衍生物。值得一提的是，金刚烷以及天然产物如龙脑、薄荷醇、胆甾烷醇衍生的β-酮磺酰氟底物也适用于该体系。 图3 β-酮磺酰氟类化合物底物拓展 总之，作者利用β-酮磺酰氟、苯炔前体和DMF三组分一锅法，通过分子内选择性环化实现了磺酸香豆素的高效合成。这一策略为磺酸香豆素衍生物提供了一种温和、简便的合成新方法。 论文信息 Access to Sulfocoumarins by Three-Component Reaction of β-Keto Sulfonyl Fluorides, Arynes, and DMF Yuan Huang, Xueyan Zhao, Dr. Dengfeng Chen, Dr. Yu Zheng, Dr. Jinyue Luo, Prof. Dr. Shenlin Huang European Journal of Organic Chemistry DOI: 10.1002/ejoc.202200715
