[發(fā)明專(zhuān)利]一種綠色催化制備噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410181835.1
• 申請(qǐng)日: 2014-04-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103936768A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳彩波;杜勤杰;吳勝華;陸良俊;諸榮孫;朱琳
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 安徽工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07D513/04
• 分類(lèi)號(hào): C07D513/04
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種綠色催化制備噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物的方法。

背景技術(shù)

噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物是一類(lèi)非常重要的有機(jī)化合物，它具有非常顯著的生理活性，如能有效抑制β-淀粉樣蛋白、CDK2蛋白的形成，可作為α-葡萄糖甘酶抑制劑以及具有抗菌和抗真菌活性等。因此，研究噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物的合成具有十分重要的意義。而傳統(tǒng)噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物的制備方法普遍存在反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、催化劑有毒有害、使用量大且不能循環(huán)使用等缺點(diǎn)。因此，開(kāi)發(fā)一種綠色、高效、簡(jiǎn)單合成噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物的方法成為許多有機(jī)合成工作者普遍關(guān)注的問(wèn)題。

堿性功能化離子液體，包括路易斯堿性離子液體和布朗斯特堿性離子液體，由于其具有種類(lèi)多、活性位密度高、強(qiáng)度分布均勻、活性位不易流失等特點(diǎn)而被應(yīng)用到有機(jī)化合物的合成中，但對(duì)于將堿性離子液體運(yùn)用到噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物制備中的研究較少。比如浙江工業(yè)大學(xué)的郭紅云等以弱堿性離子液體乙酸化2-羥基乙基胺鎓鹽為催化劑，乙醇與水的混合液為反應(yīng)溶劑，80℃下可以有效地催化芳香醛、丙二腈或氰基乙酸乙酯和巰基乙酸甲酯“一鍋法”制備噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物的反應(yīng)，其最高收率可達(dá)91％。但是，該催化劑在循環(huán)使用中產(chǎn)物的產(chǎn)率下降比較明顯，循環(huán)使用四次，產(chǎn)物產(chǎn)率下降10％(One-pot?synthesis?of?thiazolo[3,2-α]pyridine?derivatives?catalysed?by?ionic?liquids,Journal?of?Chemical?Research,2012,162-165)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中利用堿性離子液體催化制備噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物過(guò)程中存在的離子液體使用量大且循環(huán)使用中損失量也較大，使用大量有機(jī)溶劑等缺點(diǎn)，而提供一種易生物降解、堿度較高、催化效率較高的布朗斯特堿性離子液體作綠色催化劑，水作溶劑條件下催化制備噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物的方法。

本發(fā)明所使用的布朗斯特堿性離子液體催化劑的結(jié)構(gòu)式為：

本發(fā)明所提供的一種綠色催化制備噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物的方法，其化學(xué)反應(yīng)式為：

其中：反應(yīng)中芳香醛(I)、丙二腈(II)和巰基乙酸甲酯(III)的摩爾比為2：2～4：1，布朗斯特堿性離子液體催化劑的摩爾量是所用巰基乙酸甲酯的3～5％，反應(yīng)溶劑水的體積量(ml)為巰基乙酸甲酯摩爾量(mmol)的3～8倍，反應(yīng)壓力為一個(gè)大氣壓，室溫下反應(yīng)20～65min，反應(yīng)結(jié)束后有大量固體析出，碾碎固體，靜置，抽濾，所得濾渣水洗、干燥后用無(wú)水乙醇重結(jié)晶，真空干燥后得到純噻唑并[3，2-α]吡啶衍生物(IV)。濾液(含有布朗斯特堿性離子液體催化劑)無(wú)需任何處理直接用于下一次反應(yīng)，可以重復(fù)使用至少6次，其產(chǎn)物收率未有明顯降低。

本發(fā)明所用的芳香醛為苯甲醛、對(duì)氯苯甲醛、鄰氯苯甲醛、對(duì)甲基苯甲醛、對(duì)甲氧基苯甲醛、2，4-二氯苯甲醛、對(duì)羥基苯甲醛、鄰硝基苯甲醛、對(duì)硝基苯甲醛中的任一種。

本發(fā)明所使用的布朗斯特堿性離子液體的制備方法，見(jiàn)相關(guān)文獻(xiàn)(Biodiesel?production?by?transesterification?catalyzed?by?an?efficient?choline?ionic?liquid?catalyst,Applied?Energy，108(2013)，333-339)。

本發(fā)明與其它傳統(tǒng)堿和堿性離子液體作催化劑的制備方法相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、含有OH^-的布朗斯特堿性離子液體的堿度高，催化活性好；

2、催化劑使用量少且循環(huán)使用中損失量也較少；

3、催化劑可以生物降解，環(huán)境友好；

4、整個(gè)制備過(guò)程簡(jiǎn)單、方便、經(jīng)濟(jì)，便于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的實(shí)質(zhì)特點(diǎn)和顯著效果可以從下述的實(shí)施例中得以體現(xiàn)，但它們并不對(duì)本發(fā)明作任何限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下面通過(guò)具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，其中實(shí)施例中反應(yīng)產(chǎn)物的測(cè)試表征使用的是德國(guó)Bruker公司，型號(hào)為AVANCE-II500MHz的核磁共振儀；反應(yīng)產(chǎn)物的熔點(diǎn)采用毛細(xì)管法測(cè)定。

實(shí)施例1