一种高效且无需金属催化剂的方法，用于制备高取代度的N-磺酰哌啶/单螺-1,2,4,5-四氧烷类化合物，这些化合物在化疗领域具有潜在应用价值

《Scientific Reports》：Efficient and metal catalyst-free approach towards highly-substituted N-sulfonylpiperidine-/mono-spiro-1,2,4,5-tetraoxanes for potential applications in chemotherapy

　　

摘要

本文介绍了一种高效的无金属、无催化剂的方法，用于合成具有挑战性的三-OMe-芳基取代的杂环化合物、二/三-OMe-芳基基团的环状和非环状1,2,4,5-四氧杂环烷（5a–l和6a–k）。在绿色化学条件下，该反应分为两个关键步骤：第一步是对N-磺酰基哌啶（2a–f）以及取代的环状和非环状酮（2a_{1–a4）进行共沸活化并氧化；第二步是在H⁺[BF4]ˉ（浓度为50–55%，25 mol%）的催化下，使高活性的双氢过氧化物（3a–f和3a1–a4）中间体以SN1类型与二级酮类化合物（4a–d）发生环化反应。这两种反应均能以较高的产率（19–83%）获得多种杂环、环状和开链的1,2,4,5-四氧杂环烷类似物（5a–l和6a–k>）。对照实验和竞争实验的结果表明，EWG基团的电子效应以及庞大的三-OMe-芳基团的立体阻碍作用直接影响了反应进程。这些效应在取代的N-磺酰基哌啶（2a–f）和双氢过氧化物（3a–f和3a1–a4）的反应性中得到了明显体现，并最终体现在最终产物（5a–l和6a–k的结构中。此外，这种无金属方法还适用于结构复杂、高度取代的、具有药用价值的二/三-OMe-芳基基团的环状和非环状1,2,4,5-四氧杂环烷（6a–h和6k）的“一锅”合成，为疟疾和癌症化疗领域的合成研究提供了重要潜力。初步的生物学评估显示，新型三-OMe-芳基取代的N-磺酰基哌啶螺-1,2,4,5-四氧杂环烷（5a–l）对氯喹耐药的Plasmodium falciparum FcB1菌株及人类癌细胞系（包括HeLa和A2780细胞）具有抗疟原虫和细胞毒性作用。}