一种硫属元素弱相互作用催化合成吡咯烷的方法
阅读说明：本技术 一种硫属元素弱相互作用催化合成吡咯烷的方法 (Method for catalytically synthesizing pyrrolidine by weak interaction of chalcogen ) 是由 王瑶 朱浩福 于 2020-12-24 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种硫属元素弱相互作用催化合成吡咯烷的方法,包括步骤如下：于溶剂A中,在硫键催化剂作用下,氮丙啶衍生物和烯烃化合物经环加成反应得到吡咯烷骨架,所述硫键催化剂是由4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(XP)、PhSeCl、三氟甲磺酸三甲基硅脂(TMSOTf)和四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠(NaBAr～F-4)反应制备得到。该方法具有反应条件温和、操作简单和反应步骤短等优点。本发明合成的产物吡咯烷骨架在药物化学、材料化学、有机合成化学和天然产物化学等领域有些重要作用,也是许多天然产物和药物活性分子的骨架之一。(The invention provides a method for catalytically synthesizing pyrrolidine by weak interaction of chalcogen, which comprises the following steps: in a solvent A, under the action of a sulfur bond catalyst, aziridine derivatives and olefin compounds undergo a cycloaddition reaction to obtain a pyrrolidine skeleton, wherein the sulfur bond catalyst is prepared from 4, 5-bis (diphenylphosphino) -9, 9-dimethylxanthene (XP), PhSeCl, trimethylsilyl trifluoromethanesulfonate (TMSOTf) and sodium tetrakis (3, 5-bis (trifluoromethyl) phenyl) borate (NaBAR) F 4 ) The preparation method comprises the following steps of. The method has the advantages of mild reaction conditions, simple operation, short reaction steps and the like. The pyrrolidine skeleton synthesized by the invention plays an important role in the fields of pharmaceutical chemistry, material chemistry, organic synthetic chemistry, natural product chemistry and the like, and is also one of the skeletons of a plurality of natural products and pharmaceutically active molecules.)
技术领域
本发明涉及一种硫属元素弱相互作用催化合成吡咯烷的方法，属于有机合成技术领域。
背景技术
随着结构分析和鉴定技术的进步，越来越多的氮杂环化合物被发现，含氮杂环化合物的用途和应用范围也不断的拓展，其合成方法的发展日益受到关注，含氮杂环化合物有着独特的生物活性，常被用作医药和农药的结构组成单元，在医药和农药合成方面起着重要的作用。同时含氮杂环化合物易于进行结构修饰，可方便地引人各种功能基，在有机金属催化材料和染料电池等领域也有应用。吡咯烷类化合物具有重要的应用价值，因此探索合成含氮杂环化合物的方法是十分有必要的。
关于氮丙啶衍生物合成吡咯烷骨架的研究，科学家也进行过很多探索。例如：2014年Philippe Dauban课题组用BF3·OEt2活化氮丙啶，与烯烃[3+2]环加成生成吡咯烷骨架，该方法需要用当量的BF3·OEt2，而且需要在-78℃条件下进行(J.Org.Chem.2015,80,1414-1426)，但是该方法催化剂用量大且反应条件严苛；2016年Jian Zhang课题组运用MOFs在100℃条件下也实现了氮丙啶合成吡咯烷骨架，但是该方法需要金属配体的参与，并且反应体系温度较高(J.Am.Chem.Soc.2016,138,10293-10298)。
因此，亟需开发一种条件温和、操作简单的由氮丙啶衍生物合成吡咯烷的方法。为此，提出本发明。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种硫属元素弱相互作用催化合成吡咯烷的方法。本发明的方法以氮丙啶衍生物与烯烃化合物为原料，在硫键弱相互作用下，经环加成反应得到吡咯烷骨架，本发明的方法一步即可完成，简便快捷，并且反应条件温和。
术语说明：
室温：具有本领域公知的含义，指25±2℃。
本发明的技术方案如下：
一种硫属元素弱相互作用催化合成吡咯烷的方法，包括步骤如下：
于溶剂A中，在硫键催化剂作用下，式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物经环加成反应得到式Ⅲ化合物；
其中，式Ⅰ化合物结构式中，R3选自下述基团之一：
R4选自H、卤素、C1-C3的烷基、苯基、叔丁基或乙酰基；
式Ⅱ化合物结构式中，R1选自甲基、乙基、未取代或取代的苯基，R1'与R1相同；或者是R1'、R1和与它们相连的C原子一起形成4-6元饱和的烷基环；
R2选自H或C1-C3的烷基；
式Ⅲ化合物结构式中，R1、R1'、R2与式Ⅱ化合物中相同，R3、R4与式Ⅰ化合物中相同。
根据本发明优选的，所述的取代苯基中的取代基为甲基、乙基或卤素。
根据本发明，式Ⅱ化合物结构式中，当R1'、R1和与它们相连的C原子一起形成4-6元饱和的烷基环时，式Ⅱ化合物的结构式如下式Ⅱ-1所示，所得式Ⅲ化合物的结构式如下式Ⅲ-1所示：
其中，n为1-3，R3、R4如前所述。
根据本发明优选的，所述的溶剂A为1,2-二氯乙烷(DCE)、二氯甲烷(DCM)或三氯甲烷；进一步优选为1,2-二氯乙烷(DCE)；所述的式Ⅰ化合物的摩尔数与溶剂A的体积之比为0.1-0.3mmol:1mL。
根据本发明优选的，所述的硫键催化剂为式Ⅳ-1、式Ⅳ-2、式Ⅳ-3所示化合物其中之一：
根据本发明优选的，所述的式Ⅳ-1所示化合物或式Ⅳ-2所示化合物是按如下方法制备得到：
(1)将PhSeCl溶于乙醚中，在0℃、搅拌条件下，加入三氟甲磺酸三甲基硅脂(TMSOTf)，之后升至室温，在室温下搅拌1h，之后在0℃、搅拌条件下滴加4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(XP)的二氯甲烷溶液，室温下进行反应，经后处理得到中间产物；
(2)将四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠(NaBArF 4)或四(五氟苯基)硼酸钠(NaBArf4)和中间产物加入二氯甲烷中，室温下进行反应，反应完成后，经后处理得到式Ⅳ-1所示化合物或式Ⅳ-2所示化合物；
进一步优选的，步骤(1)中所述PhSeCl的摩尔数与乙醚的体积之比为1mmol:2-4mL；
进一步优选的，步骤(1)中所述4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(XP)的二氯甲烷溶液的浓度为0.2-0.3mmol/mL；
进一步优选的，步骤(1)中所述4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽、PhSeCl、三氟甲磺酸三甲基硅脂(TMSOTf)的摩尔比为1:2:2；
进一步优选的，步骤(1)中所述反应时间为1-2h；
进一步优选的，步骤(1)中所述后处理步骤为：将反应液抽滤，所得固体用乙醚进行洗涤，之后在室温下真空干燥1-2h，得到中间产物，为白色固体；
进一步优选的，步骤(2)中所述四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠(NaBArF 4)或四(五氟苯基)硼酸钠(NaBArf4)的摩尔数与二氯甲烷的体积之比为1mmol:15-25mL；所述四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠(NaBArF 4)或四(五氟苯基)硼酸钠(NaBArf4)与中间产物的摩尔比为2：1；
进一步优选的，步骤(2)中所述反应时间为10-24h；
进一步优选的，步骤(2)中所述反应在氩气氛围下进行；
进一步优选的，步骤(2)中所述后处理步骤为：将反应液进行过滤，将所得滤液旋蒸除去溶剂，得到油状物，向油状物中加入正己烷静置，析出白色固体，得到式Ⅳ-1所示化合物或式Ⅳ-2所示化合物粗产物，之后重结晶，得到式Ⅳ-1所示化合物或式Ⅳ-2所示化合物；
更优选的，油状物中加入的正己烷的体积与中间产物的摩尔数之比为8-15mL:1mmol；
更优选的，所述重结晶步骤为：将式Ⅳ-1所示化合物粗产物用乙醚/正己烷重结晶2次，乙醚与正己烷体积比为1:3；将式Ⅳ-2所示化合物粗产物用二氯甲烷/正己烷重结晶2次，二氯甲烷与正己烷体积比为1:3。
根据本发明优选的，所述的式Ⅳ-3所示化合物按如下方法制备得到：
(a)将PhSeCl溶于二氯甲烷中，在0℃、搅拌条件下，加入三氟甲磺酸三甲基硅脂(TMSOTf)，之后升至室温，在室温下搅拌1h，之后在0℃、搅拌条件下滴加1,2-双(二苯基磷)乙烷(DPPE)的二氯甲烷溶液，室温下进行反应，经后处理得到中间产物；
(b)将四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠(NaBArF 4)和中间产物加入二氯甲烷中，室温下进行反应，反应完成后，经后处理得到式Ⅳ-3所示化合物；
进一步优选的，步骤(a)中所述PhSeCl的摩尔数与二氯甲烷的体积之比为1mmol:2-3mL；
进一步优选的，步骤(a)中所述1,2-双(二苯基磷)乙烷(DPPE)的二氯甲烷溶液的浓度为0.4-0.6mmol/mL；
进一步优选的，步骤(a)中所述1,2-双(二苯基磷)乙烷、PhSeCl、三氟甲磺酸三甲基硅脂(TMSOTf)的摩尔比为1:2:2；
进一步优选的，步骤(a)中所述反应时间为1-2h；
进一步优选的，步骤(a)中所述后处理步骤为：将反应液抽滤，所得固体用乙醚进行洗涤，之后在室温下真空干燥1-2h，得到中间产物，为白色固体；
进一步优选的，步骤(b)中所述四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠(NaBArF 4)的摩尔数与二氯甲烷的体积之比为1mmol:15-25mL；所述四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠(NaBArF 4)与中间产物的摩尔比为2:1；
进一步优选的，步骤(b)中所述反应时间为10-24h；
进一步优选的，步骤(b)中所述反应在氩气氛围下进行；
进一步优选的，步骤(b)中所述后处理步骤为：将反应液过滤，所得滤液旋蒸除去溶剂，得到油状物，向油状物中加入正己烷静置，析出白色固体，得到式Ⅳ-3所示化合物粗产物，之后重结晶，得到式Ⅳ-1所示化合物；
更优选的，油状物中加入的正己烷的体积与中间产物的摩尔数之比为8-15mL:1mmol；
更优选的，所述重结晶步骤为：将式Ⅳ-3所示化合物粗产物用二氯甲烷/正己烷重结晶2次，二氯甲烷与正己烷体积比为1:3。
根据本发明优选的，所述式Ⅰ化合物和式Ⅱ化合物的摩尔比为1:1-20，进一步优选为1:2-5，更优选为1:3。
根据本发明优选的，所述式Ⅰ化合物和硫键催化剂的摩尔比为5-15:1；进一步优选为8-12:1，更优选为10:1。
根据本发明优选的，所述加成反应温度为0-95℃，进一步优选为20-70℃，更优选为50℃。
根据本发明优选的，所述加成反应时间0.5-15h，进一步优选为0.5-2h，更优选为1h。
根据本发明优选的，所述加成反应在氩气氛围下的进行。
根据本发明优选的，所述加成反应所得反应液的后处理步骤为：将所得反应液除去溶剂，之后进行柱层析提纯；
进一步优选的，所述柱层析用洗脱剂为石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，混合溶剂中石油醚与乙酸乙酯的体积比为20-50:1。
根据本发明，一种优选的实施方式，包括步骤如下：
(1)向史莱克反应管中依次加入硫键催化剂，式Ⅰ化合物，在氩气氛围下缓慢置换3次，之后加入溶剂A，式Ⅱ化合物，在氩气气氛下进行反应；
(2)反应完后成，将反应体系旋蒸除去溶剂，之后进行柱层析提纯。
本发明的技术特点及有益效果如下：
1、本发明中氮丙啶衍生物在硫键催化剂作用下可以生成稳定的偶极过渡态，由于过渡态为缺电子体，可以与未活化的富电子烯烃发生反应，进而生成吡咯烷骨架。
2、本发明由硫属元素弱相互作用催化合成吡咯烷，该方法与传统制备方法相比，具有反应条件温和、操作简单和反应步骤短等优点。
3、本发明合成的吡咯烷骨架在药物化学、材料化学、有机合成化学和天然产物化学等领域有些重要作用，也是许多天然产物和药物活性分子的骨架之一。
附图说明
图1为对比例3中反应前后催化剂31P信号对比图，其中，a为反应前催化剂的31P信号，b反应后催化剂的31P信号。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。
同时下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
实施例中所涉及化合物的结构式中，Ns为对硝基苯磺酰基。
制备例1
硫键催化剂(XP-Se BArF 4)的制备，包括步骤如下：
将2mmol苯基氯化硒(PhSeCl)溶于6mL乙醚中，在0℃、搅拌条件下，加入2mmol三氟甲磺酸三甲基硅脂(TMSOTf)，之后升至室温，在室温下搅拌1h，之后在0℃搅拌条件下滴加4mL浓度为0.25mmol/mL的4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(XP)的二氯甲烷溶液，滴加完成后，升至室温，室温下反应1h，反应结束后抽滤，所得固体用乙醚洗涤，然后室温真空干燥1h得白色固体，为中间产物XP-Se OTf；将所得中间产物XP-Se OTf和四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠(NaBArF 4)按摩尔比1:2的当量加入反应瓶中，在氩气氛围下缓慢置换3次，加入二氯甲烷(NaBArF 4的和二氯甲烷的比例为1mmol/20mL)，室温下进行反应24h，反应完成后，将反应液抽滤除去固体，所得滤液旋蒸除去溶剂，得到油状物，加入正己烷(正己烷的加入体积与中间产物的摩尔数之比为10mL:1mmol)静置析出白色固体，再将白色固体用乙醚/正己烷重结晶2次，得到硫键催化剂XP-Se BArF 4，重结晶时乙醚与正己烷的体积比为1:3。
所得硫键催化剂(XP-Se BArF 4)结构式如下：
制备例2
硫键催化剂(XP-Se BArf4)的制备，包括步骤：
将2mmol苯基氯化硒(PhSeCl)溶于6mL乙醚中，在0℃、搅拌条件下，加入2mmol三氟甲磺酸三甲基硅脂(TMSOTf)，之后升至室温，在室温下搅拌1h，之后在0℃搅拌条件下滴加4mL浓度为0.25mmol/mL的4,5-双二苯基膦-9,9-二甲基氧杂蒽(XP)的二氯甲烷溶液，滴加完成后，升至室温，室温下反应1h，反应结束后抽滤，所得固体用乙醚洗涤，然后室温真空干燥1h得白色固体，为中间产物XP-Se OTf；将所得中间产物XP-Se OTf和四(五氟苯基)硼酸钠(NaBArf4)按摩尔比1:2的当量加入反应瓶中，在氩气氛围下缓慢置换3次，加入二氯甲烷(NaBArf4的和二氯甲烷的比例为1mmol/20mL)，室温下进行反应24h，反应完成后，将反应液抽滤除去固体，所得滤液旋蒸，除去溶剂得到油状物，加入正己烷(正己烷的加入体积与中间产物的摩尔数之比为10mL:1mmol)静置析出白色固体，再将白色固体用二氯甲烷/正己烷重结晶2次，得到硫键催化剂XP-Se BArf4，重结晶时二氯甲烷与正己烷的体积比为1:3。
所得硫键催化剂(XP-Se BArf4)的结构式如下：
制备例3
硫键催化剂(DPPE-Se BArF 4)的制备，包括步骤：
将2mmol苯基氯化硒(PhSeCl)溶于5mL二氯甲烷中，在0℃、搅拌条件下，加入2mmol三氟甲磺酸三甲基硅脂(TMSOTf)，之后升至室温，在室温下搅拌1h，之后在0℃搅拌条件下滴加2mL浓度为0.5mmol/mL的1,2-双(二苯基磷)乙烷(DPPE)的二氯甲烷溶液，滴加完成后，升至室温，室温下反应1h，反应结束后抽滤，所得固体用乙醚洗涤，然后室温真空干燥1h得白色固体，为中间产物DPPE-Se OTf；将所得中间产物DPPE-Se OTf和四(3,5-二(三氟甲基)苯基)硼酸钠(NaBArF 4)按摩尔比1:2的当量加入反应瓶中，在氩气氛围下缓慢置换3次，加入二氯甲烷(NaBArF 4和二氯甲烷的比例为1mmol/20mL)，室温下进行反应24h，反应完成后，将反应液抽滤除去固体，所得滤液旋蒸除去溶剂，得到油状物，加入正己烷(正己烷的加入体积与中间产物的摩尔数之比为10mL:1mmol)静置析出白色固体，再将白色固体用二氯甲烷(DCM)/正己烷重结晶2次，得到硫键催化剂DPPE-Se BArF 4，重结晶时二氯甲烷(DCM)与正己烷的体积比为1:3。
所得硫键催化剂(DPPE-Se BArF 4)的结构式如下：
实施例1
2,2-二乙基-4-苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3a)的制备
向一个无水的10mL的史莱克反应管中依次加入制备例1得到的硫键催化剂XP-SeBArF 4(52.6mg，0.02mmol)，2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(60.4mg，0.2mmol)，在氩气氛围下缓慢置换3次，加入1.0mL DCE，然后将2-乙基-1-丁烯(50.5mg，0.6mmol)用微量注射器逐滴加入到体系中，升温至50℃，在50℃搅拌条件下反应1h，TLC检测2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶反应完全，将反应体系旋蒸除去溶剂，之后进行柱层析，洗脱剂为体积比石油醚:乙酸乙酯＝50:1～20:1，得到目标产物2,2-二乙基-4-苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3a)，收率85％。
本实施例反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.35(d,J＝8.9Hz,2H),8.05(d,J＝8.9Hz,2H),7.34–7.28(m,2H),7.27–7.21(m,1H),7.21–7.14(m,2H),3.87–3.91(m,1H),3.23–3.33(m,2H),2.24–2.15(m,1H),2.11–1.98(m,2H),1.97–1.81(m,3H),0.98–0.93(m,6H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.59,146.85,139.60,128.72,128.22,127.25,126.98,124.18,74.40,56.09,42.13,41.37,32.58,32.33；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C20H25N2O4S)requires m/z389.1530,found m/z 389.1526。
实施例2
2,2-二甲基-4-苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3b)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-甲基丙烯(33.7mg，0.6mmol)代替2-乙基-1-丁烯，收率为71％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.34(d,J＝8.9Hz,2H),8.04(d,J＝8.9Hz,2H),7.34–7.28(m,2H),7.27–7.22(m,1H),7.19–7.14(m,2H),4.03–3.95(m,1H),3.55–3.44(m,1H),3.22(dd,J＝10.8,9.2Hz,1H),2.19(ddd,J＝12.3,6.2,0.8Hz,1H),2.00(t,J＝12.4Hz,1H),1.59(s,3H),1.55(s,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.64,146.85,139.16,128.71,128.21,127.25,126.95,124.21,66.53,55.56,49.53,40.67,29.15,28.31；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C18H21N2O4S)requires m/z361.1217,found m/z 361.1212。
实施例3
2,2,3,3-四甲基-4-苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3c)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用四甲基乙烯(50.5mg，0.6mmol)代替2-乙基-1-丁烯，收率为82％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.37(d,J＝8.9Hz,2H),8.10(d,J＝8.9Hz,2H),7.35–7.26(m,3H),7.16–7.10(m,2H),3.88–3.82(m,1H),3.66(dd,J＝11.6,9.6Hz,1H),3.32(dd,J＝11.6,8.4Hz,1H),1.44(s,3H),1.38(s,3H),0.79(s,3H),0.51(s,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.63,147.26,135.84,129.08,128.15,128.08,127.40,124.26,71.89,50.12,49.78,47.70,25.96,22.55,20.93,18.49；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C20H25N2O4S)requires m/z389.1530,found m/z 389.1530。
实施例4
3-苯基-1-对硝基苯磺酰基-1-氮杂螺[4.5]癸烷(3d)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用亚甲基环己烷(57.7mg，0.6mmol)代替2-乙基-1-丁烯，收率为76％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.37–8.30(m,2H),8.08–8.02(m,2H),7.34–7.28(m,2H),7.27–7.22(m,1H),7.21–7.17(m,2H),4.01–3.97(m,1H),3.43–3.34(m,1H),3.21(dd,J＝11.0,9.1Hz,1H),2.59(dd,J＝12.5,6.1Hz,1H),2.48(td,J＝12.7,3.8Hz,1H),2.34–2.27(m,1H),1.83–1.61(m,5H),1.49(d,J＝12.3Hz,1H),1.38–1.28(m,2H),1.23–1.21(m,1H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.55,147.28,139.23,128.68,128.18,127.24,126.98,124.17,71.18,55.21,43.52,40.90,37.88,36.00,24.86,24.81,24.19；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C21H25N2O4S)requires m/z401.1530,found m/z 401.1528。
实施例5
3-苯基-1-对硝基苯磺酰基-1-氮杂[4.4]壬烷(3e)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用亚甲基环戊烷(49.3mg，0.6mmol)代替2-乙基-1-丁烯，收率为80％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.38–8.31(m,2H),8.07–8.01(m,2H),7.34–7.28(m,2H),7.27–7.21(m,1H),7.21–7.14(m,2H),4.03–3.99(m,1H),3.50–3.38(m,1H),3.21(m,1H),2.65–2.54(m,1H),2.38–2.23(m,2H),1.93–1.78(m,4H),1.61–1.44(m,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.64,146.92,139.08,128.69,128.09,126.98,124.26,75.44,55.53,48.40,41.06,38.63,36.87,23.46,22.83；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C20H23N2O4S)requires m/z387.1373,found m/z 387.1373。
实施例6
2,2,4-三苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3f)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用1,1-二苯乙烯(108.2mg，0.6mmol)代替2-乙基-1-丁烯，收率为50％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.01(d,J＝8.7Hz,2H),7.57(d,J＝7.7Hz,2H),7.43(t,J＝7.5Hz,2H),7.39–7.13(m,11H),7.10(d,J＝8.7Hz,2H),4.50(t,J＝8.3Hz,1H),3.65–3.57(m,1H),3.48–3.36(m,1H),3.05(t,J＝12.6Hz,1H),2.77(dd,J＝12.5,5.7Hz,1H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.22,145.97,143.60,140.45,138.67,130.24,128.76,128.44,127.90,127.78,127.69,127.62,127.38,127.31,126.97,123.47,76.62,56.63,52.00,39.89；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C28H25N2O4S)requires m/z485.1530,found m/z 485.1534。
实施例7
4-苯基-2,2-二对甲苯基-1-对硝基苯基磺酰基吡咯烷(3g)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2,2-二对甲苯基-乙烯(124.8mg，0.6mmol)代替2-乙基-1-丁烯，收率为42％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.00(d,J＝8.8Hz,2H),7.43(d,J＝8.2Hz,2H),7.31(t,J＝7.2Hz,2H),7.27–7.16(m,5H),7.16–7.11(m,2H),7.08(d,J＝8.3Hz,2H),6.93(d,J＝8.1Hz,2H),4.49(t,J＝8.3Hz,1H),3.61(dd,J＝11.0,9.1Hz,1H),3.48–3.36(m,1H),3.01(t,J＝12.6Hz,1H),2.70(dd,J＝12.4,5.6Hz,1H),2.41(s,3H),2.36(s,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.12,146.27,140.84,138.85,137.83,137.52,136.92,130.16,128.72,128.39,128.29,128.17,127.63,127.31,126.98,123.27,76.20,56.72,51.75,39.80,20.97,20.94；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C30H29N2O4S)requires m/z513.1843,found m/z 513.1839。
实施例8
4-苯基-2,2-双对氟苯基-1-对硝基苯基磺酰基吡咯烷(3h)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2,2-二对甲氟苯基-乙烯(129.6mg，0.6mmol)代替2-乙基-1-丁烯，收率为44％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.10–8.07(m,2H),7.53–7.50(m,2H),7.34–7.31(m,2H),7.28–7.25(m,1H),7.19–7.15(m,6H),7.14–7.10(m,2H),6.89–6.84(m,2H),4.49(t,J＝8.3Hz,1H),3.60(dd,J＝11.0,9.2Hz,1H),3.44–3.35(m,1H),2.99(t,J＝12.6Hz,1H),2.72(dd,J＝12.5,5.6Hz,1H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ163.33(d,J＝28.3Hz),160.86(d,J＝26.2Hz),149.44,145.89,139.25(d,J＝3.3Hz),138.28,136.07,131.97(d,J＝8.1Hz),130.01(d,J＝8.0Hz),128.84,127.53,126.90,123.58,114.77(d,J＝21.4Hz),114.49(d,J＝21.2Hz),75.68,56.47,52.03,39.76；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C28H23F2N2O4S)requires m/z521.1341,found m/z 521.1338。
实施例9
2,2-二乙基-4-对甲苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3i)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-对甲苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(63.6mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为83％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.34(d,J＝8.8Hz,2H),8.04(d,J＝8.8Hz,2H),7.12(d,J＝8.0Hz,2H),7.06(d,J＝8.1Hz,2H),3.86(t,J＝7.5Hz,1H),3.34–3.19(m,2H),2.32(s,3H),2.17(dd,J＝13.6,6.8Hz,1H),2.03(dd,J＝16.3,9.7Hz,2H),1.94–1.81(m,3H),0.98–0.92(m,6H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.56,146.87,136.91,136.51,129.36,128.20,126.83,124.15,74.38,56.17,42.18,41.00,32.56,32.32,20.95,9.67,8.93；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C21H27N2O4S)requires m/z403.1686,found m/z 403.1689。
实施例10
2,2-二乙基-4-间甲苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3j)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-间甲苯基-1-对硝基苯磺酰基-氮丙啶(63.6mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为80％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.35(d,J＝8.9Hz,2H),8.05(d,J＝8.9Hz,2H),7.23–7.17(m,1H),7.06(d,J＝7.4Hz,1H),6.98(d,J＝6.8Hz,2H),3.91-3.84(m,1H),3.35–3.23(m,2H),2.33(s,3H),2.22–2.14(m,1H),2.10–1.98(m,2H),1.97–1.81(m,3H),0.97(t,J＝7.4Hz,3H),0.96(t,J＝7.4Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.53,146.85,139.50,138.33,128.56,128.18,127.91,127.74,124.13,123.90,74.33,56.02,42.03,41.25,32.55,32.27,21.33,9.64,8.91；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C21H27N2O4S)requires m/z403.1686,found m/z 403.1687。
实施例11
2,2-二乙基-4-邻甲苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3k)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-邻甲苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(63.6mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为73％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.35(d,J＝8.9Hz,2H),8.05(d,J＝8.9Hz,2H),7.19–7.11(m,4H),3.87–3.81(m,1H),3.56-3.47(m,1H),3.30(dd,J＝11.2,9.3Hz,1H),2.32(s,3H),2.17–1.98(m,3H),1.98–1.81(m,3H),0.99(t,J＝7.4Hz,3H),0.94(t,J＝7.4Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.58,146.86,137.53,136.24,130.68,128.18,126.92,126.45,124.86,124.17,74.13,55.11,41.93,37.42,32.69,32.28,19.66,9.63,8.99；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C21H27N2O4S)requires m/z403.1686,found m/z 403.1683。
实施例12
2,2-二乙基-4-联苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3l)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-联苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(76.0mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为89％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.35(d,J＝8.9Hz,2H),8.05(d,J＝8.9Hz,2H),7.58–7.51(m,4H),7.43(m,2H),7.34(m,1H),7.26–7.24(m,2H),3.92(m,1H),3.34(m,2H),2.25–2.20(m,1H),2.13–2.00(m,2H),1.98–1.84(m,3H),1.00–0.94(m,6H).
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.58,146.83,140.43,140.22,138.60,128.78,128.22,127.42,127.38,124.18,74.42,56.07,42.15,41.08,32.58,32.33,9.69,8.96；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C26H29N2O4S)requires m/z465.1843,found m/z 465.1843。
实施例13
2,2-二乙基-4-(4-(叔丁基)苯基)-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3m)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-(4-(叔丁基)苯基)-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(72.0mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为90％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.35(d,J＝8.9Hz,2H),8.04(d,J＝8.9Hz,2H),7.34(d,J＝8.4Hz,2H),7.12(d,J＝8.3Hz,2H),3.90–3.88(m,1H),3.3–3.22(m,2H),2.20–2.15(m,1H),2.09–1.99m,2H),1.95–1.82(m,3H),1.30(s,9H),0.97(t,J＝7.5Hz,3H),0.94(t,J＝7.4Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ150.23,149.55,146.87,136.51,128.20,126.66,125.58,124.14,74.39,56.18,42.13,40.92,34.41,32.56,32.32,31.24,9.67,8.93；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C24H33N2O4S)requires m/z445.2156,found m/z 445.2158。
实施例14
2,2-二乙基-4-(4-(乙酰氧基)苯基)-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3n)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-(4-(乙酰氧基)苯基)-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(72.4mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为82％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.34(d,J＝8.9Hz,2H),8.03(d,J＝8.9Hz,2H),7.17(d,J＝8.5Hz,2H),7.02(d,J＝8.6Hz,2H),3.89–3.85(m,1H),3.32–3.29(m,1H),3.24–3.19(m,1H),2.28(s,3H),2.20–2.15(m,1H),2.07–1.98(m,2H),1.94–1.81(m,3H),0.95(t,J＝7.5Hz,3H),0.93(t,J＝7.4Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ169.47,149.63,149.59,146.75,137.13,128.20,127.98,124.18,121.83,74.36,56.05,42.16,40.83,32.52,32.30,21.03,9.64,8.92；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C22H26N2O4S)requires m/z447.1584,found m/z 447.1579。
实施例15
2,2-二乙基-4-(4-氯苯基)-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3o)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-(4-氯苯基)-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(67.8mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为72％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.34(d,J＝8.9Hz,2H),8.04(d,J＝8.9Hz,2H),7.28–7.26(m,2H),7.10(d,J＝8.4Hz,2H),3.88–3.84(m,1H),3.34–3.19(m,2H),2.21–2.16(m,1H),2.07–1.98(m,2H),1.96–1.82(m,3H),0.95(t,J＝7.4Hz,3H),0.94(t,J＝7.3Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.61,146.73,138.06,132.95,128.82,128.32,128.21,124.20,74.36,55.89,42.07,40.77,32.54,32.28,9.65,8.91；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C20H24ClN2O4S)requires m/z423.1140,found m/z 423.1135。
实施例16
2,2-二乙基-4-(3-氯苯基)-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3p)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-(3-氯苯基)-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(67.8mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为72％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.35(d,J＝8.9Hz,2H),8.04(d,J＝8.9Hz,2H),7.26–7.19(m,2H),7.14(m,1H),7.05(dt,J＝6.8,1.7Hz,1H),3.89–3.85(m,1H),3.34–3.20(m,2H),2.21–2.16(m,1H),2.07–1.98(m,2H),1.95–1.82(m,3H),0.95(t,J＝7.4Hz,3H),0.94(t,J＝7.3Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.61,146.70,141.68,134.51,129.96,128.21,127.38,127.16,125.20,124.22,74.33,55.68,41.88,40.97,32.54,32.25,9.62,8.92；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C20H24ClN2O4S)requires m/z423.1140,found m/z 423.1142。
实施例17
2,2-二乙基-4-(2-氯苯基)-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3q)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-(2-氯苯基)-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(67.8mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为58％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.36(d,J＝8.9Hz,2H),8.06(d,J＝8.9Hz,2H),7.36(d,J＝7.5Hz,1H),7.24–7.16(m,3H),3.91–3.87(m,1H),3.77–3.68(m,1H),3.33(dd,J＝11.1,9.4Hz,1H),2.23(dd,J＝12.8,6.9Hz,1H),2.07–1.80(m,5H),0.96(t,J＝7.3Hz,3H),0.95(t,J＝7.4Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.60,146.91,136.88,134.33,129.92,128.31,128.18,127.23,126.62,124.20,74.11,54.24,40.82,37.95,32.70,32.16,9.57,8.91；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C20H24ClN2O4S)requires m/z423.1140,found m/z 423.1144。
实施例18
2,2-二乙基-4-(4-溴苯基)-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3r)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-(4-溴苯基)-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(76.3mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为71％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ8.34(d,J＝8.9Hz,2H),8.04(d,J＝8.9Hz,2H),7.41(d,J＝8.5Hz,2H),7.04(d,J＝8.4Hz,2H),3.88–3.84(m,1H),3.32–3.18(m,2H),2.20–2.15(m,1H),2.06–1.97(m,2H),1.95–1.81(m,3H),0.94(t,J＝7.4Hz,3H),0.93(t,J＝7.3Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ149.59,146.71,138.59,131.76,128.69,128.20,124.20,120.96,74.34,55.80,42.01,40.82,32.53,32.27,9.64,8.91；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C20H24BrN2O4S)requires m/z467.0635,found m/z 467.0636。
实施例19
2,2-二乙基-4-苯基-1-对氯苯磺酰基吡咯烷(3s)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-苯基-1-对氯苯磺酰基氮丙啶(58.6mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为72％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.80(d,J＝8.7Hz,2H),7.46(d,J＝8.7Hz,2H),7.32–7.28(m,2H),7.25–7.21(m,1H),7.18–7.16(m,2H),3.84–3.80(m,1H),3.35–3.19(m,2H),2.19–2.14(m,1H),2.09–1.81(m,5H),0.98–0.93(m,6H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ140.00,139.81,138.35,129.06,128.63,128.51,127.07,127.01,73.82,55.82,42.20,41.32,32.44,32.19,9.65,8.94；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C20H25ClNO2S)requires m/z378.1289,found m/z 378.1291。
实施例20
2,2-二乙基-4-苯基-1-对甲基苯磺酰基吡咯烷(3t)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-苯基-1-对甲基苯磺酰基氮丙啶(54.6mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为60％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.76(d,J＝8.3Hz,2H),7.32–7.28(m,4H),7.25–7.21(m,1H),7.19–7.17(m,2H),3.85–3.81(m,1H),3.35–3.20(m,2H),2.42(s,3H),2.19–1.82(m,6H),0.97(m,6H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ142.60,140.33,138.46,129.35,128.57,127.10,127.03,126.95,73.44,55.70,42.28,41.31,32.41,32.16,21.44,9.65,8.95；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C21H28NO2S)requires m/z358.1835,found m/z 358.1833。
实施例21
2,2-二乙基-4-苯基-1-苯磺酰基吡咯烷(3u)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-苯基-1-苯磺酰基氮丙啶(51.8mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为67％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.91–7.87(m,2H),7.57–7.48(m,3H),7.33–7.29(m,2H),7.25–7.21(m,1H),7.19–7.17(m,2H),3.88–3.84(m,1H),3.36–3.22(m,2H),2.20–1.82(m,6H),0.97(t,J＝7.3Hz,3H),0.95(t,J＝7.4Hz,3H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ141.32,140.23,131.99,128.78,128.59,127.02,126.99,73.57,55.78,42.24,41.31,32.44,32.22,9.64,8.92；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C20H26NO2S)requires m/z344.1679,found m/z 344.1676。
实施例22
2,2-二乙基-4-苯基-1-对甲氧基苯磺酰基吡咯烷(3v)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用2-苯基-1-对甲氧基苯磺酰基氮丙啶(57.8mg，0.2mmol)代替2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶，收率为35％。
本实施例的反应路线如下所示：
所得目标产物的数据表征如下：
1H NMR(400MHz,CDCl3)δ7.82–7.79(m,2H),7.32–7.28(m,2H),7.25–7.21(m,1H),7.19–7.17(m,2H),6.97–6.94(m,2H),3.86(s,3H),3.81–3.77(m,1H),3.33–3.25(m,1H),3.21(dd,J＝11.2,8.8Hz,1H),2.18–2.13(m,1H),2.10–1.83(m,5H),1.00–0.94(m,6H)；
13C NMR(100MHz,CDCl3)δ162.28,140.39,133.31,129.17,128.58,127.05,126.96,113.84,73.38,55.67,55.52,42.30,41.33,32.38,32.13,9.66,8.97；
HRMS(ESI+)exact mass calculated for[M+H]+(C21H28NO3S)requires m/z374.1784,found m/z 374.1779。
实施例23
2,2-二乙基-4-苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3a)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用制备例2得到的硫键催化剂(XP-Se BArf4)代替硫键催化剂(XP-Se BArF 4)，产率为51％。
实施例24
2,2-二乙基-4-苯基-1-对硝基苯磺酰基吡咯烷(3a)的制备
如实施例1所述，所不同的是使用制备例3得到的硫键催化剂(DPPE-Se BArF 4)代替硫键催化剂(XP-Se BArF 4)，产率为30％。
对比例1
对照催化剂作用的实验，包括步骤：
向一个无水的10mL的史莱克反应管中加入N-对硝基苯磺酰胺-2-苯基-氮杂环丙烷(60.4mg，0.2mmol)，在氩气氛围下缓慢置换3次，加入1.0mL DCE，然后将2-乙基-1-丁烯(50.5mg,0.6mmol)用微量注射器逐滴加入到体系中，搅拌条件下TLC监测体系，跟踪发现体系中没有目标产物生成，该体系的空白对照实验是不能发生的。
将本对比例与实施例1进行对照，可以得出结论：此反应体系的空白对照实验在不加催化剂的条件下是不能发生的，说明加入催化剂对于此反应是必要的。
对比例2
对照催化剂作用的实验，包括步骤：
向一个无水的10mL的史莱克反应管中依次加入催化剂Ph4P BArF 4(24.3mg)，2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(60.4mg)，在氩气氛围下缓慢置换3次，加入1.0mL DCE，然后将2-乙基-1-丁烯(50.5mg)用微量注射器逐滴加入到体系中，搅拌条件下TLC监测体系，跟踪发现体系中没有目标产物生成，此对照实验也是不能发生的。
所述催化剂Ph4P BArF 4的结构式如下所示：
将本对比例与实施例1进行对照，可以得出结论：此反应体系的对照实验在不加硫键催化剂的条件下是不能发生的，说明P+不能催化此反应，加入硫键催化剂能够促进此反应的发生，也进一步说明了本发明的方法是非常有效的。
对比例3
对照催化剂稳定性的实验，包括步骤：
向一个无水的10mL的耐压反应管中依次加入硫键催化剂XP-Se BArF 4(52.6mg)，2-苯基-1-对硝基苯磺酰基氮丙啶(60.4mg)，在氩气氛围下缓慢置换3次，加入1.0mL CD2Cl2，然后将2-乙基-1-丁烯(50.5mg)用微量注射器逐滴加入到体系中，50℃封口搅拌条件下反应40min，取样进行NMR检测31P信号。
将本对比例与催化剂表征数据进行对照，反应前后的31P信号对比如图1所示，可以发现催化剂反应前后的31P信号没有变化，跟踪体系仅观察到了属于催化剂的31P信号，证实该硫键催化剂在反应过程中是稳定存在的。
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