[發(fā)明專利]一種光催化烷基取代苯并噻唑類衍生物的合成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210359332.3
• 申請(qǐng)日: 2022-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN114605349A
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周嘉第;李堅(jiān)軍;王超棟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D277/64
• 分類號(hào): C07D277/64;C07D417/04
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

本發(fā)明公開了一種光催化烷基取代苯并噻唑類衍生物的合成方法，將式(I)所示的苯并噻唑類化合物、式(Ⅱ)所示的醇或式(Ⅲ)所示的醚、酸加入到反應(yīng)介質(zhì)中，在光照條件下攪拌反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后經(jīng)后處理得到烷基取代苯并噻唑類衍生物，其反應(yīng)方程式如下：R¹單取代或不取代，單取代時(shí)R¹選自甲基、甲氧基、硝基、三氟甲基、乙氧羰基或鹵素；R²和R³各自獨(dú)立地選自氫、甲基、乙基、正丙基、2?氯乙基、氰乙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基或環(huán)己基；R⁴取代或不取代，取代時(shí)R⁴選自甲基；X為亞甲基或氧原子；n＝1或2。本發(fā)明操作工藝簡(jiǎn)單、原料廉價(jià)易得、反應(yīng)溫和、收率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光催化烷基取代苯并噻唑類衍生物的合成方法。

背景技術(shù)

苯并噻唑是一種非常重要的結(jié)構(gòu)骨架，存在于許多具有藥用價(jià)值的化合物、天然產(chǎn)物和功能材料中。烷基化修飾的苯并噻唑類衍生物，在藥物領(lǐng)域有著重要的作用，如毒蕈堿受體拮抗劑、抗真菌劑、CaS受體變構(gòu)調(diào)節(jié)劑和醛糖還原酶(AR)抑制劑等。

醇和醚類化合物及其衍生物在化學(xué)、能源、制藥等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在藥物中，羥基的存在可以增加藥物的水溶性，明顯改善難溶藥物分子結(jié)構(gòu)對(duì)人體的親水性；另外，對(duì)于容易被氧化的藥物，引入羥基官能團(tuán)也能減緩氧化過程。各類氨基酸、水溶酮和甘油酯類藥物都與羥基的改性有關(guān)。日常生活中，帶有羥基的藥物也十分多見，如抗病毒藥物阿昔洛韋(Aciclovir)、調(diào)脂藥洛伐他汀(Lovastatin)，用于治療多種男性性激素不足癥狀的雄激素睪酮(Testosterone)，促進(jìn)女性第二性征發(fā)育和性器官成熟的甾體雌激素雌二醇(Estradiol)等。并且，醇類化合物能在一定條件下轉(zhuǎn)化成醚。由于醇和醚α-C是較為活潑的反應(yīng)活性位點(diǎn)，因此，對(duì)于苯并噻唑類化合物進(jìn)行選擇性的烷基化修飾，從而改善并提高藥物的活性，具有十分重要的意義。

近年來，有關(guān)2-C烷基取代的苯并噻唑類化合物的合成方法取得了較大的發(fā)展。2011年，Wang課題組通過苯并噻唑類化合物和一系列的醇或醚反應(yīng)，以熱引發(fā)的方式，將叔丁基過氧化氫作為氧化劑，通過交叉脫氫偶聯(lián)策略實(shí)現(xiàn)了苯并噻唑類化合物2-C的烷基化(Org.Lett.2011,13,5016-5019.)；2019年，Weng課題組以相同的策略，將氧化劑替換為過硫酸鹽，也實(shí)現(xiàn)了苯并噻唑類化合物2-C的烷基化(ACS Omega.2019,4,11285-11292.)；2016年，Krska課題組報(bào)道了過渡金屬光催化劑[Ir(dF(CF₃)ppy)₂(dtbbpy)]PF₆和過氧化合物K₂S₂O₈協(xié)同催化構(gòu)建含氮雜芳烴C(sp²)和醇α-C(sp³)鍵的策略，其中噻唑類化合物也兼容于該反應(yīng)體系，以25％的收率得到目標(biāo)產(chǎn)物(J.Org.Chem.2016,81,6980-6987.)；2020年，Weng課題組基于光催化策略，將苯并噻唑類化合物和一系列的醇或醚反應(yīng)，以選擇性氟試劑作為光活性物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)了苯并噻唑類化合物2-C的烷基化，機(jī)理表明，選擇性氟試劑既作為質(zhì)子交換劑又作為氧化劑(Chin.Chem.Lett.2020,31,3245-3249.)。可以看到，無論是傳統(tǒng)的熱引發(fā)方式還是目前較為熱門的光引發(fā)方式，都不可避免的使用到了化學(xué)當(dāng)量級(jí)別的強(qiáng)氧化劑，這些方法并不適用于含有氧化不耐受基團(tuán)的底物；對(duì)于熱引發(fā)而言，反應(yīng)往往需要較高的溫度，因此反應(yīng)條件就較為苛刻；對(duì)于光引發(fā)而言，需要使用了價(jià)格昂貴的光催化劑，使反應(yīng)的成本大大提高，且產(chǎn)物的收率普遍較低。所以，目前亟待開發(fā)一種綠色、高效和經(jīng)濟(jì)的方法，來選擇性地實(shí)現(xiàn)苯并噻唑類化合物2-C的烷基化。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明的目的是在于提供一種操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)物純度高、方法綠色的光催化烷基取代苯并噻唑類衍生物的合成方法。

為達(dá)到上述目的，提出以下技術(shù)方案：