[發明專利]一種通過Cu(I)催化的多組分環化反應制備官能化噻唑雜環化合物的方法及應用

有效

• 申請號: 202010057899.6
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111217767B
• 公開（公告）日: 2021-10-12
• 發明（設計）人: 曹華;余躍
• 申請（專利權）人: 廣東藥科大學
• 主分類號: C07D277/24
• 分類號: C07D277/24;A01N43/78;A01P7/00;A01P7/04
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 張黎

本發明公開了一種通過Cu(I)催化的多組分環化反應制備官能化噻唑雜環化合物的方法及應用，屬于化學合成領域。該種方法主要通過以Cu(I)催化和以特戊酸等質子酸作為添加劑，硫代酰胺、芳基炔醛以及醇可以在55?65℃的反應條件下，發生一系列多米諾環化反應，得到多樣性官能化的噻唑雜環化合物。本發明的制備方法操作簡單，使用的催化體系簡單高效，對環境友好，且硫代酰胺、芳基炔醛以及醇的底物適用范圍廣泛，區域選擇性好，可高效的合成多種官能化噻唑雜環化合物，在生物活性分子和藥物開發方面具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于化學合成領域，具體涉及一種通過Cu(I)催化的多組分環化反應制備官能化噻唑雜環化合物的方法及應用。

背景技術

噻唑類化合物是一類重要且結構特殊的有機雜環分子，常被應用于生物活性分子、藥物和功能性有機材料中。含噻唑結構單元的活性分子如TAK-715、Ro 61-8048、NCH-31和abafungin具有強大的生理活性功能，包括抗癌、抗病毒、抗真菌、抗腫瘤等。近幾十年來，合成噻唑類化合物受到了廣泛的關注。通過過渡金屬催化的母體噻唑分子的偶聯反應是合成官能化噻唑類化合物的重要方法。然而，噻唑母體化合物必須經過交叉耦合前的鹵化或金屬預官能化。而對母體噻唑分子的構建一直以來都是困擾化學工作者的難題。Hantzsch噻唑合成法作為合成噻唑類母體的經典方法，其提供了一個快捷連接α-鹵代酮類化合物和硫代酰胺類化合物的途徑。但是，α-鹵酮類化合物的合成需要從市售的化合物中經過多步才能合成得到。因此，開發一種高效的、區域選擇性的、直接的合成策略由硫代酰胺化合物合成功能化噻唑類化合物是很有必要的。

CN102219757B公開了一種噻唑類雜環化合物及其制備和應用。噻唑類化合物為(5-甲基-[1,3,4]噻二唑-2-巰基)-乙酸(4-N,N二甲基胺-苯亞甲基)-酰肼，這種噻唑類化合物可作為銅海水緩蝕劑。具體的制備方法包括先將乙酸與甲醇混合得到乙酸甲酯，再加入水合肼得乙酰肼，再依次加入二硫化碳、濃硫酸分別進行反應得到2-巰基-5-甲基-[1,3,4]噻二唑，而后再與氯代乙酸乙酯、水合肼、p-N,N-二甲基苯甲醛分別進行反應，得到目標產物。該制備方法所需原料組分較多，步驟繁瑣，產物制備時間較長。

CN103450111B公開了一種苯并噻唑雜環化合物的綠色合成方法。反應使用的催化劑為水溶性無機堿，空氣作為氧化劑，反應物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。產率為71-98％。該制備過程雖然簡單，但是反應溫度較高，反應時間較長，且目標產物的產率差異較大。

過渡金屬催化的多組分反應(MCR)已經成為現代有機合成中的一個強有力的工具，它可以通過一步從容易獲得的起始材料形成多個新鍵來快速構建多種復雜的分子。而通過過渡金屬催化的三組分反應來制備官能化的噻唑類化合物還未見文獻報道。

因此，我們發展了通過Cu(I)催化的多組分環化反應制備官能化噻唑雜環化合物的方法，具體為以CuBr(PPh₃)₃等為催化劑，以特戊酸等質子酸作為添加劑，硫代酰胺、芳基炔醛以及醇可以在60℃的反應條件下，發生多組分環化反應，得到多樣性官能化的噻唑雜環化合物以及研究了噻唑雜環化合物在制備殺蟲制劑中的應用。

發明內容

針對上述背景技術指出的不足，本發明的目的之一是為了提供一種過渡金屬催化的多組分環化反應制備官能化噻唑雜環化合物的方法，該方法可以由一步反應來構建C-S，C-N和C-O鍵。

本發明的另一個目的是為了提供一種快捷方便、條件溫和的合成方法，由硫代酰胺來制備噻唑分子，以解決現有技術中由硫代酰胺來制備噻唑分子存在的條件苛刻、底物適用范圍窄、需要多步合成等缺陷。同時揭示上述噻唑雜環化合物的一種用途，即噻唑雜環化合物在制備殺蟲劑中的應用。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：