一种多取代苯并噻唑及衍生物及其合成方法技术

本发明专利技术涉及一种多取代苯并噻唑及衍生物及其合成方法。本发明专利技术首次采用在Cu催化下，在氧气氛围中，将吲哚二酮类化合物，邻氨基苯硫酚类化合物和吗啉转化为N‑(2‑(苯并[d]噻唑‑2‑基)苯基)吗啉‑4‑甲酰胺及衍生物，也及将吲哚二酮类化合物，邻氨基苯硫酚类化合物转化为2‑(苯并[d]噻唑‑2‑基)苯胺制得分子结构稳定，化学性质优良。合成方法的反应原料廉价易得，且不需要经过预处理，反应的原子经济性高；反应只需要使用廉价的铜催化剂，减少环境污染，节约原材料，减少反应成本；整个反应体系简单，反应条件温和，反应设备较少，实验操作简便，用料来源广泛。

A polysubstituted benzothiazole and its derivatives and its synthesis method

【技术实现步骤摘要】
一种多取代苯并噻唑及衍生物及其合成方法
本专利技术涉及一种多取代苯并噻唑及衍生物及其合成方法，属于有机化合物合成

技术介绍
N-(2-(苯并[d]噻唑-2-基)苯基)吗啉-4-甲酰胺及衍生物是一类重要的芳杂环化合物，而噻唑的多种衍生物又是重要的药物或生理活性的物质。在光电材料等多领域可能具有潜在的应用。迄今为止还没有合成此类化合物的方法。
技术实现思路
本专利技术为了填补现有技术的空白，提供一种分子结构稳定、化学性质优良的多取代苯并噻唑及衍生物。本专利技术还提供一种多取代苯并噻唑及衍生物的合成方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：本专利技术提供一种多取代并噻唑及衍生物，其通式为式I或II：其中R1选自：氢原子，卤素基，烷基，取代或非取代的C6-C10芳基，取代或非取代的与苯环并列的1个或多个C6-C10芳基，取代或未取代的含有氮、氧、硫原子的杂环基团；其中芳基或者杂环基团的取代基选自C1-C4的直链烷基、支链烷基，具有一个或多个卤素取代基的C1-C4的直链烷基、支链烷基，烷氧基，取代或非取代芳基；R2选自：取代或非取代的C6-C10芳基；取代或未取代的含有氮、氧、硫原子的C4-C10杂环基团；其中芳基或者杂环基团的取代基选自C1-C4的直链烷基、支链烷基，具有一个或多个卤素取代基的C1-C4的直链烷基、支链烷基，烷氧基，卤素基，氧烷基，取代或非取代芳基。本专利技术还提供一种多取代苯并噻吩及衍生物的方法，以铜类化合物作催化剂，包括以下步骤：以铜类化合物作催化剂，包括以下步骤：S1：将酮肟酯类化合物，甲醛类化合物，硫粉，催化剂与有机溶剂在反应容器内进行充分混合；S2：在有氧气体氛围下，对反应物加热进行反应；S3：纯化得到多取代苯并噻唑及衍生物。优选地，本专利技术的合成方法，所述吲哚酮类化合物，其通式为式III：其中R1选自：氢原子，卤素基，烷基，取代或非取代的C6-C10芳基，取代或非取代的与苯环并列的1个或多个C6-C10芳基，取代或未取代的含有氮、氧、硫原子的杂环基团；其中芳基或者杂环基团的取代基选自C1-C4的直链烷基、支链烷基，具有一个或多个卤素取代基的C1-C4的直链烷基、支链烷基，烷氧基，取代或非取代芳基。优选地，本专利技术的合成方法，所述吲哚酮类化合物选自：二氢吲哚-2，3-二酮，5-甲基吲哚啉-2，3-二酮，5-甲氧基吲哚-2，3-二酮，5-氟二氢吲哚-2，3-二酮，5-氯二氢吲哚-2，3-二酮，5-溴二氢吲哚-2，3-二酮，6-甲基吲哚啉-2，3-二酮，6-氟二氢吲哚-2，3-二酮，6-氯二氢吲哚-2，3-二酮，6-溴二氢吲哚-2，3-二酮，7-甲基吲哚啉-2，3-二酮，7-氟二氢吲哚-2，3-二酮，7-氯二氢吲哚-2，3-二酮，7-溴二氢吲哚-2，3-二酮，1-甲基吲哚啉-2，3-二酮。优选地，本专利技术的合成方法，所述邻氨基苯硫酚化合物，其通式为式IV：其中R2选自：取代或非取代的C6-C10芳基；取代或未取代的含有氮，氧，硫原子的C4-C10杂环基团；其中芳基或者杂环基团的取代基选自C1-C4的直链烷基、支链烷基，具有一个或多个卤素取代基的C1-C4的直链烷基、支链烷基，烷氧基，卤素基，氧烷基，取代或非取代芳基；优选地，本专利技术的合成方法，所述邻氨基苯硫酚类化合物选自：2-氨基-3-氯苯硫酚，2-氨基-4-氯苯硫酚，2-氨基-5-氯苯硫酚，2-氨基-5-溴苯硫醇，2-氨基-5-甲氧基苯硫醇。优选地，本专利技术的合成方法，所述胺类类化合物，其通式为式V：所述胺类化合物选自：吗啉，哌啶，硫代吗啉，2，6-二甲基吗啉，3-(S)-3-甲基吗啉，硫代吗啉-1，1-二氧化物，哌嗪，吡咯烷，奎喔啉，1，2，3，4-四氢喹啉，吲哚啉，3-吗啉酮。优选地，本专利技术的合成方法，所述铜类化合物选自：铜粉，氯化亚铜，溴化亚铜，碘化亚铜，氧化亚铜，无水硫酸铜，无水乙酰丙酮，无水乙酸铜，碱式碳酸铜，三氟甲基磺酸铜，氯化铜，溴化铜，氧化铜中的一种或多种。优选地，本专利技术的合成方法，所述碱类化合物选自：吗啉，哌啶，硫代吗啉，2，6-二甲基吗啉，3-(S)-3-甲基吗啉，硫代吗啉-1，1-二氧化物，哌嗪，吡咯烷，奎喔啉，1，2，3，4-四氢喹啉，吲哚啉，3-吗啉酮。优选地，本专利技术的合成方法，所述吲哚酮类化合物、邻氨基苯硫酚类化合物、胺类与催化剂的摩尔比为1.0∶1.1-4.0∶2.2-4.0∶0.1-0.3；反应温度为100℃-140℃，反应时长为8h-24h。优选地，本专利技术的合成方法，所述有机溶剂为二甲基亚砜或N，N-二甲基甲酰胺。本专利技术现有技术所产生的有益效果：(I)本专利技术在铜类化合物的催化下，在氧气氛围中，将吲哚酮类化合物，邻氨基苯硫酚类化合物和胺类转化为一种N-(2-(苯并[d]噻唑-2-基)苯基)吗啉-4-甲酰胺及衍生物的技术方案，制得分子结构稳定；(II)首次报道这种新化合物，且反应原料廉价易得，不需要贵金属催化剂，只需要使用廉价的铜催化剂，减少环境污染，减少反应成本；(III)是科研道路上的又一新发现，为科研成果又添上完美的一笔；(IV)采用一锅法直接选择性的合成目标产物且收率高，节约了大量的研制时间与生产周期；(VI)它工艺科学、合理，操作容易，反应步骤少，所需设备少；(VII)它具有原料广泛，低投入、高产出，易于进一步大批量生产和普及推广；(VIII)它具有反应体系简单，反应条件温和，反应设备较少，实验操作简便，用料来源广泛等特点。附图说明为了证明本专利技术的产物，本专利技术提供部分实施例的核磁氢谱图和核磁碳谱图。图1-1实施例1产物的核磁氢谱图。图1-2实施例1产物的核磁碳谱图。图2-1实施例2产物的核磁氢谱图。图2-2实施例2产物的核磁碳谱图。图3-1实施例7产物的核磁氢谱图。图3-2实施例7产物的核磁碳谱图。图4-1实施例9产物的核磁氢谱图。图4-2实施例9产物的核磁碳谱图。图5-1实施例20产物的核磁氢谱图。图5-2实施例20产物的核磁碳谱图。图6-1实施例24产物的核磁氢谱图。图6-2实施例24产物的核磁碳谱图。图7-1实施例25产物的核磁氢谱图。图7-2实施例25产物的核磁碳谱图。图8-1实施例28产物的核磁氢谱图。图8-2实施例28产物的核磁碳谱图。图9-1实施例30产物的核磁氢谱图。图9-2实施例30产物的核磁碳谱图。图10-1实施例33产物的核磁氢谱图。图10-2实施例33产物的核磁碳谱图。图11是本专利技术合成反应的反应方程式。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多取代苯并噻唑及衍生物，其特征在于，其通式为式I或II：/n

【技术特征摘要】
1.一种多取代苯并噻唑及衍生物，其特征在于，其通式为式I或II：



其中
R1选自：
氢原子，卤素基，烷基，取代或非取代的C6-C10芳基，取代或非取代的与苯环并列的1个或多个C6-C10芳基，取代或未取代的含有氮、氧、硫原子的杂环基团；其中芳基或者杂环基团的取代基选自C1-C4的直链烷基、支链烷基，具有一个或多个卤素取代基的C1-C4的直链烷基、支链烷基，烷氧基，取代或非取代芳基；
R2选自：
取代或非取代的C6-C10芳基；取代或未取代的含有氮、氧、硫原子的C4-C10杂环基团；其中芳基或者杂环基团的取代基选自C1-C4的直链烷基、支链烷基，具有一个或多个卤素取代基的C1-C4的直链烷基、支链烷基，烷氧基，卤素基，氧烷基，取代或非取代芳基。


2.一种合成权利要求1所述的多取代苯并噻唑及衍生物的合成方法，其特征在于，以铜类化合物作催化剂，包括以下步骤：
S1：将吲哚二酮类化合物，邻氨基苯硫酚类化合物，胺类化合物，催化剂与有机溶剂在反应容器内进行充分混合；
S2：在有氧气体氛围下，对反应物加热进行反应；
S3：纯化得到多取代苯并噻唑及衍生物。


3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于，所述吲哚二酮类化合物，其通式为式III：



其中
R1选自：
氢原子，卤素基，烷基，取代或非取代的C6-C10芳基，取代或非取代的与苯环并列的1个或多个C6-C10芳基，取代或未取代的含有氮、氧、硫原子的杂环基团；其中芳基或者杂环基团的取代基选自C1-C4的直链烷基、支链烷基，具有一个或多个卤素取代基的C1-C4的直链烷基、支链烷基，烷氧基，取代或非取代芳基。


4.根据权利要求3所述的合成方法，其特征在于，所述吲哚酮类化合物选自：二氢吲哚-2，3-二酮，5-甲基吲哚啉-2，3-二酮，5-甲氧基吲哚-2，3-二酮，5-氟二氢吲哚-2，3-二酮，5-氯二氢吲哚-2，3-二酮，5-溴二氢吲哚-2，3-二酮，6-甲基吲哚啉-2，3-二酮，6-氟二氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄华文，王红芬，邓国军，肖福红，陈善平，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43