一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法技术

本发明专利技术公开了一种温和的C2醚取代2H‑苯并噻唑衍生物的光催化合成方法。它将如式(II)所示的2H‑苯并噻唑与如式(III)所示的醚混合，加入氧化剂Selectfluor、添加剂三氟乙酸、溶剂乙腈，在氮气保护和LED蓝光灯照射下进行常温搅拌反应，TLC监测至反应结束后，反应液分离纯化制得如式(I)所示的C2醚取代2H‑苯并噻唑衍生物。本发明专利技术提供了一种以Selectfluor为氧化剂、三氟乙酸为添加剂、乙腈为溶剂，经可见光诱导的合成C2醚取代2H‑苯并噻唑衍生物的新方法，该方法具有催化体系简单、反应条件温和、底物范围广等优点。

A mild photocatalytic synthesis method of C2 ether substituted 2H benzothiazole derivatives

【技术实现步骤摘要】
一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法。
技术介绍
C2取代的2H-苯并噻唑衍生物具有广谱的生物学活性及高度的结构多样性，在农业、医药等领域有着宽阔的应用前景。例如，在农药领域具有杀虫(Pharmazie,2003,58,527)、杀菌(Molecules,1997,2,36)、除草(Bioorg.Med.Chem.Lett.,2016,26,1854)、抗病毒(Chin.J.Org.Chem.,2007,27,279)等生物活性；在医药领域具有抗菌(Eur.J.Med.Chem.,2010,45,1323)、抗肿瘤(Brit.J.Cancer,88,470)、抗癌(Eur.J.Med.Chem.,54,447)等生物活性。其中，C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的合成研究近几年也受到越来越多的关注。2013年，Jiang课题组报道了铜催化下，K2S2O8氧化的苯并噻唑与环醚的交叉脱氢偶联反应(Org.Lett.,2013,15,4600)；2019年，Chen课题组报道了在CuBr和Selectfluor催化体系下的苯并噻唑和环醚的官能化反应(Org.Chem.Front.,2019,6,1594)。但是，这些方法需要过渡金属催化，存在价格昂贵、有一定的毒性以及难以避免的金属残留等问题。此外，上述反应均需在加热条件下进行。近年来,可见光因其储量丰富、廉价易得、清洁安全等优点已被广泛应用于有机合成领域(Science,1912,36,385、TetrahedronLett.,2016,57,3801)。可见光催化苯并噻唑和醚的交叉脱氢偶联反应也得以实现。2016年，Shah课题组通过氢原子转移途径，以K2S2O8作氧化剂，报道了可见光促进下苯并噻唑和醚的官能化反应(Chem.Commun.,2016,52,1490)。同年，Ji课题组报道了光激发下苯甲醛介导(NH4)2S2O8分解的苯并噻唑和醚的交叉脱氢偶联反应(Chem.Sci.,2016,7,2111)。此类反应有效的合成了C2醚取代苯并噻唑衍生物，但是前者反应时间过长，底物适用性不高；后者反应催化体系复杂，操作过程繁琐。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法。所述的一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于包括如下步骤：如式(II)所示的2H-苯并噻唑与如式(III)所示的醚混合，加入氧化剂Selectfluor、添加剂三氟乙酸、溶剂乙腈，在氮气保护和LED蓝光灯照射下进行常温搅拌反应，TLC监测至反应结束后，反应液分离纯化制得如式(I)所示的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物；式(I)和式(III)中，取代基R1、R2各自独立地选自C1～C5烷基，C1～C2氧亚烷基，选自R1、R2的两个基团可以形成环状化合物。所述的一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于式(I)和式(III)中，取代基R1、R2各自独立地选自C1～C5烷基，C1～C3亚烷基，或C1～C2氧亚烷基，选自R1、R2的两个基团可以形成环状化合物。所述的一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于式(I)和式(III)中，R1为乙基，正丙基，异丙基，异丁基，亚甲基或亚乙基，R2为乙基，正丙基，异丙基，异丁基，亚乙基或氧亚甲基。所述的一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于如式(II)所示的2H-苯并噻唑、如式(III)所示的醚、氧化剂Selefluor以及添加剂三氟乙酸的投料物质的量之比为1:5.0～50.0:1.0～8.0:0.5～1.5，优选为1:15.0～25.0:2.0～4.0:0.8～1.2。所述的一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于如式(II)所示的2H-苯并噻唑与溶剂乙腈的投料物质的量之比为1:80.0～300.0，优选为1:150.0～250.0。所述的一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于所述LED蓝光灯功率为10～40W，优选为20～30W；搅拌反应的时间为8～30小时，优选为16～24小时。所述的一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于反应液分离纯化的方法为：反应结束后，反应液浓缩除去溶剂，浓缩液经柱层析分离得到如式(I)所示的C2醚取代苯并噻唑衍生物，柱层析采用的洗脱剂为体积比1～10:1的石油醚与乙酸乙酯混合溶剂。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在：本专利技术提供了一种以Selectfluor为氧化剂、三氟乙酸为添加剂、乙腈为溶剂，经可见光诱导的合成C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的新方法，该方法具有催化体系简单、反应条件温和、底物范围广等优点。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。以下实施例中，衍生物Ia-Ig的结构式如式(I)所示，并在相应实施例中分别公开了取代基R1、R2的具体类型。实施例1衍生物Ia(R1＝乙基,R2＝乙基)的合成称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、乙醚(6.0mmol,444.72mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中，再加入乙腈(58mmol,2.4g)，置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应，室温下搅拌反应，TLC监测，约16h后反应结束，反应液浓缩除去溶剂，浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比1:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色固体，即衍生物Ia。收率70％。该化合物的1HNMR和HRMS(ESI)分析数据如下所述，1HNMR(500MHz,CDCl3)δ8.00(d,J＝8.5Hz,1H),7.91(d,J＝8.0Hz,1H),7.50–7.46(m,1H),7.39(td,J＝8.5,1.5Hz,1H),4.87(q,J＝6.5Hz,1H),3.66–3.61(m,2H),1.66(d,J＝6.5Hz,3H),1.28(t,J＝7.0Hz,3H).HRMS(ESI)calcdC11H14NOS[M+H]+209.0718,found209.0717.实施例2衍生物Ib(R1＝正丙基,R2＝正丙基)的合成称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、正丙醚(6.0mmol,613.02mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中，再加入乙腈(75mmol,3.1g)，置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应，室温下搅拌反应，TLC监测，约1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于将如式(II)所示的2H-苯并噻唑与如式(III)所示的醚混合，加入氧化剂Selectfluor、添加剂三氟乙酸、溶剂乙腈，在氮气保护和LED蓝光灯照射下进行常温搅拌反应，TLC监测至反应结束后，反应液分离纯化制得如式(I)所示的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物；/n

【技术特征摘要】
1.一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于将如式(II)所示的2H-苯并噻唑与如式(III)所示的醚混合，加入氧化剂Selectfluor、添加剂三氟乙酸、溶剂乙腈，在氮气保护和LED蓝光灯照射下进行常温搅拌反应，TLC监测至反应结束后，反应液分离纯化制得如式(I)所示的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物；



式(I)和式(III)中，取代基R1、R2各自独立地选自C1～C5烷基、C1～C3亚烷基或C1～C2氧亚烷基，取代基R1、R2的两个基团能形成环状化合物。


2.根据权利要求1所述的一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于式(I)和式(III)中，R1为乙基，正丙基，异丙基，异丁基，亚甲基或亚乙基，R2为乙基，正丙基，异丙基，异丁基，亚乙基或氧亚甲基。


3.根据权利要求1所述的一种温和的C2醚取代2H-苯并噻唑衍生物的光催化合成方法，其特征在于如式(II)所示的2H-苯并噻唑、如式(III)所示的醚、...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁建全，孔瑶蕾，谭成侠，刘幸海，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33