一種苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法
2023-05-06 08:48:56
一種苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法
【專利摘要】本發明提供了一種苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法，在催化劑為水溶性無機鹼，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並噻唑雜環化合物。該方法使用廉價易得、來源廣泛、穩定低毒的醇類為原料，使用價格便宜、水溶性的非過渡金屬催化劑，直接使用方便、經濟、安全的空氣為氧化劑，經空氣醇氧化、環化縮合合成得到目標雜環化合物。該反應條件簡單溫和、空氣下進行、無需惰性氣體保護、易於操作，唯一副產物為水，產物分離提純簡易，回收率高。本方法對反應條件的要求比較低、適用範圍廣，具有良好的研究和工業應用前景。
【專利說明】一種苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於化學合成領域，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、縮合環化直接製備苯並噻唑雜環化合物的綠色方法。
【背景技術】
[0002]取代苯並噻唑雜環及其衍生物由於具有噻唑等藥物活性、生化活性的雜環結構，很多衍生物可用於治療糖尿病、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製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。苯並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製備，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並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、大量的鹼、以及難於製備的鄰滷代化合物，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，由於醇類是廉價易得、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製備得到。因此，近年來也報導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。
[0003]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製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並噻唑雜環化合物的綠色方法。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的問題在於提供一種苯並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，開發環境汙染小、高效的苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法。
[0005]本發明所述的技術方案如下:
[0006]一種苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法，在催化劑為水溶性無機鹼，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並噻唑雜環化合物；反應溫度為60-160°C，反應時間為`I-48小時，反應的唯一副產物為水，反應式為:
[0007]
【權利要求】
1.一種苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法，其特徵在於，在催化劑為水溶性無機鹼，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並噻唑雜環化合物；反應溫度為60~160°C，反應時間為I~48小時，反應式為:
2.根據權利要求1所述的苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法，其特徵在於，反應的溶劑是苯、DMS0、乙腈、THF、甲苯、二甲苯、DMF、醇或水。
3.根據權利要求1所述的苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法，其特徵在於，反應的溶劑優選為甲苯或二甲苯。
4.根據權利要求1所述的苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法，其特徵在於，所述水溶性無機鹼為 Li2C03、K2CO3> Na2CO3 Cs2C03、KHCO3> NaHCO3、CH3COOK、K3PO4.3H20、LiOH、NaOH、KOH、CsOH、t-BuONa 或 t-BuOK。
5.根據權利要求1所述的苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法，其特徵在於，所述水溶性無機鹼優選為t-Bu0Na。
6.根據權利要求1所述的苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法，其特徵在於，所述水溶性無機鹼的用量為I~200mol%。
7.根據權利要求1所述的苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法，其特徵在於，所述水溶性無機鹼的用量優選為5-50mol%。
8.根據權利要求1所述的苯並噻唑雜環化合物的綠色合成方法，其特徵在於，反應溫度優選為100-135°C，反應時間優選為12-24小時。
【文檔編號】C07D277/66GK103450111SQ201310399108
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年9月4日 優先權日:2013年9月4日
【發明者】徐清, 史鑫康, 郭俊梅, 周斌 申請人:溫州大學