一种光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种用于合成2

【技术实现步骤摘要】
一种光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法


[0001]本专利技术涉及一种光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法，具体是一种在可见光照射和空气条件下反应，通过交叉脱氢偶联实现酰胺烷基取代噻唑类衍生物的绿色合成方法。

技术介绍

[0002]许多有临床价值的天然产物和人工合成的化合物都含有酰胺或内酰胺的基本结构，特别是γ
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内酰胺骨架。γ
‑
内酰胺环上取代基结构的改变，会表现出不同的生物活性，如抗炎、抗肿瘤、抗HIV、抗老年痴呆等等。因此，将γ
‑
内酰胺进行选择性的结构修饰，对于改善并提高药物的生物活性，具有非常大的意义。
[0003]噻唑及苯并噻唑是一种非常重要的结构骨架，存在于许多具有药用价值的化合物、天然产物和功能材料中。2
‑
C酰胺烷基化的苯并噻唑类衍生物，在药物领域有着重要的作用，如组蛋白脱乙酰酶抑制剂、HIdE酶抑制剂和CRTH2受体抑制剂等，均表现出显著的药理活性。
[0004]目前，通过交叉脱氢偶联合成2
‑
C酰胺烷基取代的苯并噻唑类化合物主要方法有以下三种：Zhu等人以2位未取代的苯并噻唑类化合物和酰胺或内酰胺为底物，以过硫酸钾为氧化剂，在70℃下反应，以热引发的方式得到2
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C酰胺烷基取代产物(J.Org.Chem.2016,81,3017
‑
3022)；Ji等人报道了光照条件下过硫酸铵和苯甲醛协同催化合成2
‑
C酰胺烷基取代的苯并噻唑类化合物的方法，机理表明，苯甲醛受光照后变成激发态，其能促进过硫酸盐的分解产生硫酸根自由基，通过硫酸根自由基的氧化能力实现目标产物的合成(Chem.Sci.2016,7,2111
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2118)；Liu等人报道了光照下曙红和过硫酸钾协同催化合成2
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C酰胺烷基取代的苯并噻唑类化合物的方法，机理表明，曙红和过硫酸钾可单独作为催化剂实现目标产物的合成(Tetrahedron Lett.2019,60,390
‑
396)。以上三种方法表明，苯并噻唑类化合物2
‑
C的酰胺烷基化不可避免的使用了过量的化学氧化剂过硫酸盐，反应条件较为苛刻，对于结构中含有氧化敏感基团的耐受性较差；有的还需要补充额外的光敏剂，这使得反应的成本进一步提高。因此，亟需开发一种更加温和、绿色和高效的方法，来实现噻唑类化合物2
‑
C的酰胺烷基化。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种操作简单、反应条件温和、产物纯度高、方法绿色的光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法。
[0006]本专利技术限定的一种光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法，具体为：将式(I)或式(Ⅱ)所示的噻唑类化合物、式(Ⅲ)所示的酰胺、氯源和酸加入到反应溶剂中，空气条件下于25
‑
35℃光源光照下搅拌反应，反应结束后，反应液经后处理得到目标化合物式(Ⅳ)或式(
Ⅴ
)所示的酰胺烷基取代噻唑衍生物，其反应方程式如下：
式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅳ)和式(
Ⅴ
)中，R1为氢、甲氧基、乙氧羰基或卤素；R2为乙氧羰基；R3为甲基；式(Ⅲ)、式(Ⅳ)和式(
Ⅴ
)中，X为氧、氮甲基或亚甲基；R4为氢、甲基、乙基或乙酰胺亚甲基。
[0007]进一步地，本专利技术还限定了氯源为四丁基氯化铵、四乙基氯化铵或氯化钠。
[0008]进一步地，本专利技术还限定了酸为盐酸、硫酸、三氟甲磺酸或三氟乙酸。
[0009]进一步地，本专利技术还限定了反应溶剂选自下列一种或任意几种的组合：乙腈、二氯甲烷、1,2
‑
二氯乙烷、水和二甲基亚砜。
[0010]进一步地，本专利技术还限定了光源为蓝光、白光或紫光。
[0011]进一步地，本专利技术还限定了式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的噻唑类化合物、式(Ⅲ)所示的酰胺、氯源和酸的物质的量的比为1：10～20：0.2～0.5：1.0～3.0。
[0012]进一步地，本专利技术还限定了后处理过程为：反应液用饱和碳酸氢钠溶液淬灭，加入饱和食盐水洗涤，再用乙酸乙酯萃取，合并有机层用无水Na2SO4干燥并减压浓缩得到粗产物，粗产物经色谱柱分离纯化，得到目标化合物式(Ⅳ)或式(
Ⅴ
)所示的酰胺烷基取代噻唑类衍生物。
[0013]更进一步地，本专利技术还限定了光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法的具体操作过程：在装有磁力搅拌的反应管中加入式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的噻唑类化合物、式(Ⅲ)所示的酰胺、氯源、酸和反应溶剂，空气存在下，于光源照射下，在25～35℃下搅拌反应24小时，反应结束后反应液用饱和碳酸氢钠淬灭，加入饱和食盐水洗涤，将洗涤后得到的混合物用乙酸乙酯萃取，合并有机层后用无水Na2SO4干燥并减压浓缩得到粗产物，粗产物经色谱柱分离纯化，得到目标化合物式(Ⅳ)或式(
Ⅴ
)所示的酰胺烷基取代噻唑类衍生物。
[0014]通过采用限定的上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术通过光源照射条件下反应，无需添加任何光催化剂，革除了常规技术中采用有机染料类光催化剂存在的问题，反应的经济性较高；(2)本专利技术采用廉价的氯盐为氯源，采用盐酸作为反应的添加剂，反应条件简单，氯源在反应过程中能产生氯自由基，其作为质子交换剂能够夺取烷基C
‑
H产生碳自由基，利于反应的进行；(3)本专利技术的反应底物苯并噻唑同时也作为光催化剂，而不同取代基会对底物的光催化活性会产生影响，反应过程中会出现电子转移和氢转移，本专利技术在空气条件下反应，以氧气作为绿色的终端氧化剂，即引入氧气，一方面作为氢受体，另一方面又作为电子受体，克服了常规技术中采用的过硫酸盐作为氧化剂存在的底物适应性不足的弊端，大大提高了收率；(4)本专利技术通过采用限定的技术方案合成酰胺烷基取代噻唑类衍生物，具有操作
简单、反应条件温和，后处理简单等优点，符合绿色化学的发展理念，适于工业化推广应用。
具体实施方式
[0015]以下结合实施例对本专利技术作进一步的描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：
[0016]本专利技术实施例中，所有的反应均为敞口反应。
[0017]实施例1 5
‑
(6
‑
氯苯并噻唑
‑2‑
基)
‑1‑
甲基吡咯烷
‑2‑
酮(
Ⅳ‑
a)在装有磁力搅拌的反应管中加入化合物(Ⅰ)6
‑
氯苯并噻唑(33.8mg，0.2mmol)，化合物(Ⅲ)N
‑
甲基吡咯烷酮(396.3mg，4mmol)，四丁基氯化铵(22.2mg，0.08mmol)和质量分数为37％浓盐酸(39.5mg，0.4mmol)，向混合物中加入乙腈(2.0mL)，将反应体系在功率为25W的紫光下照射，30℃下搅拌反应24小时，反应液用饱和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法，其特征在于将式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的噻唑类化合物、式(Ⅲ)所示的酰胺、氯源和酸加入到反应溶剂中，空气条件下于25
‑
35℃光源光照下搅拌反应，反应结束后，反应液经后处理得到目标化合物式(Ⅳ)或式(
Ⅴ
)所示的酰胺烷基取代噻唑类衍生物，其反应方程式如下：式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅳ)和式(
Ⅴ
)中，R1为氢、甲氧基、乙氧羰基或卤素；R2为乙氧羰基；R3为甲基；式(Ⅲ)、式(Ⅳ)和式(
Ⅴ
)中，X为氧、氮甲基或亚甲基；R4为氢、甲基、乙基或乙酰胺亚甲基。2.根据权利要求1所述的光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法，其特征在于氯源为四丁基氯化铵、四乙基氯化铵或氯化钠。3.根据权利要求1所述的光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法，其特征在于酸为盐酸、硫酸、三氟甲磺酸或三氟乙酸。4.根据权利要求1所述的光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法，其特征在于反应溶剂选自下列一种或任意几种的组合：乙腈、二氯甲烷、1,2
‑
二氯乙烷、水或二甲基亚砜。5.根据权利要求1所述的光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李坚军，王超栋，
申请(专利权)人：浙江工业大学台州研究院，
类型：发明
国别省市：