二硫代磷酸酯官能团在农业化学和生命科学领域有许多潜在的应用。二硫代磷酸酯化合物具有系统性的杀虫效果和对哺乳动物较低的毒性作用,且含二硫代磷酸酯的除草剂在农业化学市场占有最大份额(图1)。此外,有相关文献报道二硫代磷酸酯可以作为硫化氢供体和抗体酰基转移酶产生的新半抗原。目前有大量的文献报道了利用二硫代磷酸酯与烷基卤代烃的亲核取代反应或者与不饱和烯烃的硫-迈克尔加成构建烷基二硫代磷酸酯化合物,但是通过构建烯基二硫代磷酸酯的合成方法仍然是一项未探索的挑战。铜催化二烷基硫代磷酸钾与烯基碘鎓盐是目前构建目标化合物的唯一方法,然而,狭窄的底物范围和烯基化试剂的制备限制了其在药物后期修饰中的巨大潜在应用。毫无疑问,烯烃的三组分胺磷硫代化反应合成分子结构多样性的β-胺基烯基二硫代磷酸酯化合物,是比较好的研究策略,因为胺基和二硫代磷酸酯基团可以同时引入到烯烃的碳碳双键上。
近日,温州医科大学药学院的吴戈课题组报道了铜催化马来酰亚胺、仲胺和二乙基二硫代磷酸酯的氧化胺膦硫化反应,该研究工作的关键成功之处在于,铜催化的马来酰亚胺的氧化胺基化反应速度须快于马来酰亚胺与二乙基二硫代磷酸酯的竞争性硫-迈克尔加成和氧化硫化反应。
在最佳反应条件基础上,对马来酰亚胺和仲胺类底物分别进行了拓展,图如下:
仲胺类底物拓展:
这项研究工作,利用极性反转策略,将富电子的仲胺引入到马来酰亚胺分子上改变了其双键的化学反应性能,并赋予其新额反应性,简单高效的催化体系,简便的实验操作和良好的官能团兼容性等特点使得该研究策略进一步应用于仲胺类药物分子的后期结构修饰。研究工作不仅为缺电子烯烃的双功能化提供了新的前景,同时也为马来酰亚胺和二硫代磷酸基团重组在有机合成中的应用提供了新的思路。
Copper-Catalyzed Aminophosphorothiolation of Maleimides with Diethylphosphorodithioate and Amines
Yaling Xu, Jieyi Gao, Caihong Wang, Yunfei Ma, Jun Zhou and Ge Wu
Org. Chem. Front., 2021,8,3457-3462
https://doi.org/10.1039/D1QO00346A