[發明專利]一種苯并噻唑雜環化合物的綠色合成方法

有效

• 申請號: 201310399108.8
• 申請日: 2013-09-04
• 公開（公告）號: CN103450111A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 徐清;史鑫康;郭俊梅;周斌
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: C07D277/66
• 分類號: C07D277/66;C07D417/04
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 程春生

技術領域

本發明屬于化學合成領域，具體涉及一種醇與鄰氨基硫酚在非過渡金屬催化劑催化下經空氣下的有氧醇氧化、縮合環化直接制備苯并噻唑雜環化合物的綠色方法。?

背景技術

取代苯并噻唑雜環及其衍生物由于具有噻唑等藥物活性、生化活性的雜環結構，很多衍生物可用于治療糖尿病、阿爾茨海默氏病、或具有抗腫瘤活性，因此這些雜環結構在藥物合成和生物制藥等多領域具有重要的作用，是非常重要的一種藥物合成中間體。苯并噻唑化合物及其衍生物一般可通過鄰氨基硫酚與酸的脫水縮合、或與腈的脫氨縮合、或與醛的氧化縮合反應制備，但是這些方法缺點明顯，如需強脫水試劑、高溫的苛刻條件，或需過渡金屬催化劑、或需要大量氧化劑的參與，生成不少的副產物。近年來也有用金屬催化偶聯反應合成苯并噻唑化合物及其衍生物的方法，但是需要過渡金屬催化劑、配體、大量的堿、以及難于制備的鄰鹵代化合物，而且過渡金屬催化的方法還存在金屬殘留和毒性等問題。此外，由于醇類是廉價易得、來源廣泛、穩定低毒、更為綠色的一類化合物，很多醛、酮、酸等化合物都通過醇氧化制備得到。因此，近年來也報道了幾例醇與鄰氨基硫酚、鄰氨基酚等化合物的直接反應來合成目標雜環化合物的新方法。但是，這些方法還存在很多缺點，如使用貴金屬Ru、Ir等的絡合物為催化?劑，需要昂貴配體的配合使用，需要使用大量脫氫試劑如活潑烯烴，或者需要在惰性氣體保護、高溫下進行，等等。?

因此，開發使用低毒性、無毒性催化劑甚至無需過渡金屬參與的、可在更溫和簡單條件下進行的醇與鄰氨基硫酚的反應制備雜環化合物的綠色方法，非常值得研究。本發明旨在開發一種便宜易得、水溶性的非過渡金屬催化劑，實現更為綠色的醇為原料，與鄰氨基硫酚在空氣下直接反應合成苯并噻唑雜環化合物的綠色方法。?

發明內容

本發明要解決的問題在于提供一種苯并噻唑雜環化合物的綠色合成方法；本發明從來源廣泛、廉價易得、穩定低毒的醇類出發，篩選合適的催化劑，在無過渡金屬催化劑參與，空氣為方便、安全、綠色的氧化劑的簡單條件下實現醇與鄰氨基硫酚的直接氧化、環化縮合反應，開發環境污染小、高效的苯并噻唑雜環化合物的綠色合成方法。?

本發明所述的技術方案如下：?

一種苯并噻唑雜環化合物的綠色合成方法，在催化劑為水溶性無機堿，空氣為氧化劑的條件下，醇與鄰氨基硫酚類化合物在空氣下直接氧化縮合環化反應合成苯并噻唑雜環化合物；反應溫度為60～160℃，反應時間為1～48小時，反應的唯一副產物為水，反應式為：?

其中，R¹可以是各種官能團取代在2-，3-，或4-的苯基或各類取代芳基、取代呋喃、取代噻吩、取代吡啶等各類取代雜芳基，還可以是各種碳鏈長度和支鏈取代的烷基。?

R²是烷基、烷氧基、鹵素、硝基等不同的吸電子或推電子取代基，也可以是芳基或雜芳基等。?

反應的溶劑可以是苯、DMSO、乙腈、THF、甲苯、二甲苯、DMF、以及醇和水等常規有機溶劑，優選為甲苯或二甲苯。?

本發明所述的水溶性無機堿，可以為Li₂CO₃、K₂CO₃、Na₂CO₃、Cs₂CO₃、KHCO₃、NaHCO₃、CH₃COOK、K₃PO₄·3H₂O、LiOH、NaOH、KOH、CsOH、t-BuONa、t-BuOK等，優選為t-BuONa。?

本發明的反應中，所用水溶性無機堿的用量為1～200mol%，優選為5-50mol%。?

本發明的反應中，無需使用任何過渡金屬催化劑和配體。?

本發明的反應中，反應在空氣進行，無需惰性氣體保護直接使用空氣為氧化劑。?

反應進行的溫度優選100-135℃。反應時間優選為12-24小時。?

本發明中所使用的水溶性無機堿催化劑可以直接購買得到。本方法與文獻中報導的其它方法相比，可使用廉價易得、來源廣泛、穩定低毒、更為綠色的醇類化合物為原料，不使用任何過渡金屬催化劑和配體，而且所使用的催化劑直接商品有售、價格便宜、水溶性好，反應在空氣下直接進行、條件溫和、易于操作，反應使用少量有機溶劑，相對環保綠色。因此，?本方法對反應條件的要求低、適用范圍廣，與已知方法相比優勢明顯，具有潛在廣泛的應用前景。?