[發明專利]一種綠色催化合成N-(苯基亞氨基)吲唑-1-硫代酰胺類化合物的方法

有效

• 申請號: 201410066913.3
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN103819407A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 岳彩波;高學頻;吳勝華;儲昭蓮
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C07D231/56
• 分類號: C07D231/56
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，具體涉及一種綠色催化合成N-(苯基亞氨基)吲唑-1-硫代酰胺類化合物的方法。

背景技術

吲唑作為吲哚的生物電子等排體，其許多吲唑類化合物不但在農藥方面有廣泛的應用，也是制備抗抑郁、抗炎、鎮痛解熱、多巴胺拮抗、抗腫瘤、抗艾滋病毒和避孕等藥物的中間體。例如，吲唑環在Cu²⁺催化下與芳基硼酸反應可得到1-芳基吲唑，1-芳基吲唑可作為避孕藥；吲唑與酸酐或酰氯反應可得到N-?；胚?，其中一些N-酰基吲唑具有驅蟲活性。所以，研究吲唑類化合物的合成具有十分重要的意義。而傳統吲唑類化合物的制備方法普遍存在反應時間長、催化劑有毒有害、使用量大且不能循環使用等缺點。因此，開發一種綠色、高效、簡單合成吲哚類化合物的方法成為許多有機合成工作者普遍關注的問題。

酸、堿性功能化離子液體，包括路易斯酸性離子液體、路易斯堿性離子液體、布朗斯特酸性離子液體和布朗斯特堿性離子液體，由于其具有種類多、活性位密度高、強度分布均勻、活性位不易流失等特點而被應用到一些重要藥物中間體的有機合成反應中，但在吲唑類化合物的合成中應用較少。比如Hamid?Reza?Shaterian等在弱堿性離子液體乙酸化N-丁基-N-甲基吡咯烷鎓鹽、乙酸化1-丁基-3-甲基咪唑鎓鹽和乙酸化1-乙基-3-甲基咪唑鎓鹽催化作用下，由芳香醛、4-苯基尿唑與丙二腈或氰基乙酸乙酯三組分“一鍋法”合成了一系列7-氨基-1，3-二氧-1,2,3,5-四氫吡唑[1,2,4]三唑衍生物(Mild?basic?ionic?liquids?as?catalyst?for?the?multi?component?synthesis?of7-amino-1,3-dioxo-1,2,3,5-tetrahydropyrazolo[1,2-a][1,2,4]triazole?and6,6-dimethyl-2-phenyl-9-aryl-6,7-dihydro-[1,2,4]triazolo[1,2-a]indazole-1,3,8(2H,5H,9H)-trione?derivatives,Journal?of?Molecular?Liquids，2013，183：8-13)。又比如Iraj?Mohammadpoor-Baltork等利用路易斯酸性離子液體[BPy][FeCl₄]作為一種高效催化劑將醛、雙硫腙和雙甲酮催化合成N-(苯基亞氨基)吲唑-1-硫代酰胺類化合物，該方法具有反應條件溫和、反應時間短等優點(A?novel?one-pot?three?component?synthesis?of?N-(phenylimino)indazole-1-carbothioamides，RSC?Advances，2014，4：2251-2256)。

上述方法采用的堿性離子液體都屬于弱堿性離子液體，在催化合成吲唑類化合物的反應過程中催化效率較差，且離子液體的使用量也較大。采用的[BPy][FeCl₄]屬于路易斯酸性離子液體，與水容易發生水解導致其結構發生改變，從而影響它的催化和循環使用的效果。另外，上述離子液體結構的母體是難生物降解的咪唑、吡啶等結構，制備價格較高，而這與綠色有機合成的宗旨是相違背的，導致其在工業化生產中難以被大規模地使用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中利用酸、堿性離子液體催化合成吲唑類化合物過程中存在離子液體用量和循環使用中流失量都很大，催化效率不理想，離子液體容易發生水解和不宜生物降解等缺點，而提供一種易生物降解、酸度較高、不易水解、制備費用較低的多磺酸基布朗斯特酸性離子液體作綠色催化劑，無溶劑條件下催化合成吲唑類化合物的方法。

本發明所使用的多磺酸基布朗斯特酸性離子液體催化劑(以下簡稱BAIL)的結構式為：

本發明所提供的一種綠色催化合成N-(苯基亞氨基)吲唑-1-硫代酰胺類化合物的方法，其化學反應式為：

其中：反應中芳香醛(I)、雙硫腙(II)與5，5-二甲基-1，3-環己二酮(III)的摩爾比為1：1：1，BAIL的摩爾量是所用芳香醛的20～50%，反應溫度為80～100℃，反應時間為25～60min，反應壓力為一個大氣壓，反應后冰水冷卻，抽濾，濾渣經硅膠色譜柱(流動相為正己烷：乙酸乙酯=4：1)分離得到純N-(苯基亞氨基)吲唑-1-硫代酰胺類化合物(IV)。濾液(主要成分是BAIL和水)先后經旋轉蒸發、真空干燥后可重復使用多次。