CN101817836B - 由金属铜盐催化的咪唑并[2，1-b]噻唑衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种由金属铜盐催化的咪唑并[2，1-b]噻唑衍生物的制备方法。在有机溶剂环境中，用金属铜盐作为催化剂，以1，1-二溴-1-烯烃或炔基溴与2-巯基咪唑类化合物为底物，在碱的作用下，一步合成了咪唑并[2，1-b]噻唑类衍生物。2-巯基咪唑类化合物与1，1-二溴-1-烯烃或炔基溴的摩尔比为1∶1～1∶5，2-巯基咪唑类化合物与碱的摩尔比为1∶3～1∶8，金属铜盐相对于2-巯基咪唑类化合物的用量为0.1％～30mol％，配体L相对于金属铜盐用量的摩尔比为1∶2～2∶1。反应温度为20～110℃。本发明的制备方法简单，反应条件温和，在精细化工和制药工业中具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及一种由金属铜盐催化的咪唑并[2，1-b]噻唑衍生物的制备方法。
背景技术
作为一类重要的有机稠杂环化合物，咪唑并[2，1-b]噻唑类衍生物具有重要的生物和药物活性，如抗癌，抗肿瘤，治疗糖尿病等(Milne，J.C.；Lambert，P.D.；Schenk，S.；Carney，D.P.；Smith，J.J.；Gagne，D.J.；Jin，L.；Boss，O.；Perni，R.B.；Vu，C.B.；Bemis，J.E.；Xie，R.；Disch，J.S.；Ng，P.Y.；Nunes，J.J.；Lynch，A.V.；Yang，H.；Galonek，H.；Israelian，K.；Choy，W.；Iffland，A.；Lavu，S.；Medvedik，O.；Sinclair，D.A.；Olefsky，J.M.；Jirousek，M.R.；Elliott，P.J.；Westphal，C.H.Nature，2007，450，712-716)，因此在医药工业上具有广泛的应用前景。在过去的制备方法中，常采用多步合成，收率较低(Singh，S.；Singh，H.；Singh，M.；Narang，K.S.Ind.J.Chem.，1970，8，230-232)。近年来，随着催化反应的不断发展，可以使反应能够在比较温和的条件下进行，并且可以引入大量的取代基，有利于扩展有机化合物的产物库。过渡金属催化的氮氢、硫氢对不饱和有机化合物的加成反应已经成为一种形成C-N，C-S键的重要的方法(Müller，T.E.；Hultzsch，K.C.；Yus，M.；Foubelo，F.；Tada，M.Chem.Rev.2008，108，3795-3892.Cao，C.；Fraser，L.R.；Love，J.A.J.Am.Chem.Soc.，2005，727，17614-17615.)。通过催化形成C-N，C-S键的Ullmann类型的有机反应，现在也已经广泛应用于含氮，含硫的有机化合物的合成制备中(Jiang，L.；Job，G.E.；Klapars，A.；Buchwald，S.L.Org.Lett.，2003，5，3667-3669.Bates，C.G.；Saejueng，P.；Doherty，M.Q.；Venkataraman，D.Org.Lett.2004，6，5005-5008)。尽管如此，所公开的有实际价值的咪唑并[2，1-b]噻唑类衍生物，到目前为止，仍然未见使用这种简单方便，条件温和的方法来制备这类具有药物活性的有机化合物。
发明内容
本发明的目的是提供一种由金属铜盐催化的咪唑并[2，1-b]噻唑衍生物的制备方法。
由金属铜盐催化的咪唑并[2，1-b]噻唑衍生物的制备方法是在有机溶剂环境中，用金属铜盐作为催化剂，以1，1-二溴-1-烯烃或炔基溴与2-巯基咪唑类化合物为底物，在碱的作用下，20～110℃反应，一步合成了咪唑并[2，1-b]噻唑类衍生物，2-巯基咪唑类化合物与1，1-二溴-1-烯烃的摩尔比为1∶1～1∶5，2-巯基咪唑类化合物与炔基溴的摩尔比为1∶1～1∶5，2-巯基咪唑类化合物与碱的摩尔比为1∶3～1∶8，金属铜盐相对于2-巯基咪唑类化合物的用量为0.1％～30mol％，配体L相对于金属铜盐用量的摩尔比为1∶2～2∶1，其合成反应式为：
所述的2-巯基咪唑类化合物中，R1和R2均为苯基、取代苯基、萘环、取代萘环、杂环基团以及碳原子数1～20的饱和及不饱和的烷基。
所述的1，1-二溴-1-烯烃中，R3为苯基、取代苯基、萘环、取代萘环、杂环基团以及碳原子数1～20的饱和及不饱和的烷基。
所述的炔基溴中，R4为为苯基、取代苯基、萘环、取代萘环、杂环基团以及碳原子数1～20的饱和及不饱和的烷基。
所述的金属盐为碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜、氯化铜、溴化铜、氧化亚铜或硫酸铜。
所述的配体为乙二胺、N，N’-二甲基乙二胺、N，N’-四甲基乙二胺、1，10-菲罗啉、(L)-脯氨酸或反式-1，2-环己二胺。
所述的碱为碱金属的碳酸盐、碱金属的氢氧化物、磷酸钾、1，8-二氮杂环[5，4，0]十一烯、四丁基氟化铵三水合物、叔丁醇锂、叔丁醇钠或叔丁醇钾。
所述的有机溶剂为N，N’-二甲基甲酰胺、N，N’-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、1，4-二氧六环、四氢呋喃或甲苯。
本发明的催化剂和反应底物价格便宜，易得。与已有的合成方法相比，本发明的制备方法，反应条件温和，收率高，操作简单，在精细化工和制药工业中具有广泛的应用前景。
具体实施方式
通过下述实施例子将有助于理解本发明，但不限制本发明的内容。
在实例中，DMEDA为N，N’-二甲基乙二胺；TMEDA为N，N’-四甲基乙二胺；DBU为1，8-二氮杂环[5，4，0]十一烯；TBAF·3H2O为四丁基氟化铵三水合物；DMF为N，N’-二甲基甲酰胺；DMA为N，N’-二甲基乙酰胺；DMSO为二甲亚砜；THF为四氢呋喃。
实施例1、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，188mg(75％)。熔点：138-140℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.81(d，J＝8.4Hz，1H)，7.69-7.67(m，2H)，7.60-7.59(m，3H)，7.34(t，J＝7.6Hz，1H)，7.24(d，J＝8Hz，1H)，7.08(t，J＝7.8Hz，1H)，6.61(s，1H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ157.2，148.7，134.2，130.1，129.4，128.9，128.8，122.3，120.4，119.2，111.7，107.1.Anal.Calcd.(％)for C15H10N2S：C，71.97；H，4.03；N，11.19.Found：C，71.85；H，4.16；N，11.05.MS(EI，m/z)250(M+)。
实施例2、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-对甲氧基苯乙烯350mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-对甲氧基苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，208mg(74％)。熔点148-150℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.80(d，J＝8.4Hz，1H)，7.58(d，J＝8.4Hz，2H)，7.33(t，J＝7.8Hz，1H)，7.25(d，J＝8.4Hz，1H)，7.10-7.05(m，3H)，6.53(s，1H)，3.94(s，3H)；13CNMR(100MHz，CDCl3)：δ160.9，157.2，148.7，134.0，130.3，130.1，123.3，121.5，120.3，119.1，114.3，111.6，106.3，55.5.Anal.Calcd.(％)for C16H12N2OS：C，68.55；H，4.31；N，9.99.Found：C，68.49；H，4.49；N，9.81.MS(EI，m/z)280(M+)。
实施例3、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-对硝基苯乙烯366mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为1∶1)，得到产物3-对硝基苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，268mg(90％)。熔点：258-260℃。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ7.46(d，J＝8.0Hz，2H)，8.06(d，J＝8.8Hz，2H)，7.73(d，J＝8.4Hz，1H)，7.47(s，1H)，7.34(t，J＝7.6Hz，1H)，7.25(d，J＝8Hz，1H)，7.14(t，J＝7.6Hz，1H)；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ148.5，135.5，131.9，130.4，124.6，123.7，121.0，119.3，112.2，112.0.HRMS(ESI，m/z)Calcd for C15H10N3O2S：296.0494(M+H)+.Found：296.0492。
实施例4、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-对甲基苯乙烯331mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-对甲基苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，176mg(67％)。熔点：118-121℃。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ7.64(d，J＝7.6Hz，1H)，7.56(d，J＝7.6Hz，2H)，7.37(d，J＝8Hz，2H)，7.24(t，J＝7.8Hz，1H)，7.13-7.10(m，2H)，7.03(t，J＝7.8Hz，1H)，2.38(s，3H)；13CNMR(100MHz，d6-DMSO)：δ157.0，148.6，140.2，133.8，130.1，129.9，129.1，126.5，123.5，120.7，119.1，111.9，108.5，21.4.Anal.Calcd.(％)for C16H12N2S：C，72.70；H，4.58；N，10.60.Found：C，72.51；H，4.73；N，10.61.MS(EI，m/z)264(M+)。
实施例5、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-(2-萘)乙烯374mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-(2-萘基)噻唑[3，2-a]苯并咪唑，245mg(82％)。熔点：148-150℃。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ8.31(s，1H)，8.15(d，J＝8.4Hz，1H)，8.05(br，2H)，7.82(d，J＝8.4Hz，1H)，7.71(d，J＝8Hz，1H)，7.67-7.61(m，2H)，7.32-7.26(m，2H)，7.13(d，8Hz，1H)，7.04(t，J＝7.8Hz，1H)；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ157.1，148.7，133.8，133.7，133.0，130.1，129.0，128.8，128.7，128.3，127.9，127.5，126.7，126.2，123.5，120.8，119.2，111.9，109.4.HRMS(ESI，m/z)Calcd for C19H13N2S：301.0799(M+H)+.Found：301.0785。
实施例6、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-(2-噻吩基)乙烯321mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-(2-噻吩基)噻唑[3，2-a]苯并咪唑，194mg(76％)。熔点：94-95℃。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ7.88(d，J＝5.2Hz，1H)，7.69(d，J＝8Hz，1H)，7.62(d，J＝3.6Hz，1H)，7.33-7.28(m，4H)，7.12(t，J＝7.8Hz，1H)；13C NMR(100 MHz，d6-DMSO)：δ156.4，148.5，130.8，130.0，129.7，128.6，128.5，126.6，123.7，120.9，119.2，111.7，111.4.HRMS(ESI，m/z)Calcd for C13H8N2S2Na：279.0027(M+Na)+.Found：279.0014。
实施例7、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-(2-吡啶基)乙烯316mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-(2-吡啶基)噻唑[3，2-a]苯并咪唑，217mg(86％)。熔点：168-170℃。1H NMR(400MHz，d6-DMSO)：δ8.84(d，J＝0.44Hz，1H)，8.04(t，J＝7.8Hz，1H)，8.00-7.94(m，2H)，7.69-7.67(m，2H)，7.58(t，J＝6.0Hz，1H)，7.31(t，J＝7.4Hz，1H)，7.15(t，J＝7.8Hz，1H)；13C NMR(100MHz，d6-DMSO)：δ157.1，149.6，148.6，148.4，138.3，134.4，130.9，124.9，123.7，123.6，120.6，118.8，115.1，112.3.HRMS(ESI，m/z)Calcd forC14H10N3S：252.0595(M+H)+.Found：252.0590。
实施例8、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，(E)-1，1-二溴-4-苯基-1，3-丁二烯345mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-(E)-苯乙烯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，221mg(80％)。熔点138-140℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.82(t，J＝7.6Hz，2H)，7.58(d，J＝7.6Hz，2H)，7.45(t，J＝7.4Hz，2H)，7.40-7.35(m，3H)，7.28-7.20(m，2H)，6.77(s，1H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ156.8，148.6，135.5，134.9，133.1，130.3，129.2，129.0，126.9，123.4，120.9，119.4，114.6，111.0，104.7.HRMS(ESI，m/z)Calcd for C17H13N2S：277.0799(M+H)+.Found：277.0787。
实施例9、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-1-癸烯358mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-辛基噻唑[3，2-a]苯并咪唑(A)，23mg(8％)。熔点：68-69℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.79(d，J＝7.6Hz，1H)，7.72(d，J＝8.4Hz，1H)，7.36(t，J＝7.6Hz，1H)，7.25(t，J＝7.6Hz，1H)，6.32(s，1H)，3.04(t，J＝7.8Hz，2H)，1.88-1.80(m，2H)，1.55-1.48(m，2H)，1.40-1.30(m，8H)，0.89(t，J＝6.2Hz，3H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ157.4，148.6，134.5，130.1，123.2，120.6，119.2，110.8，103.7，31.8，29.2，29.1，28.4，26.8，22.6，14.0.Anal.Calcd.(％)for C17H22N2S：C，71.28；H，7.74；N，9.78.Found：C，71.13；H，7.88；N，9.71；MS(EI，m/z)286(M+，50％)，201(30％)，188(100％)。产物2-辛基噻唑[3，2-a]苯并咪唑(B)，239mg(84％)。熔点：84-86℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.76(d，J＝7.6Hz，1H)，7.58(d，J＝7.6Hz，1H)，7.40(s，1H)，7.33(t，J＝7.6Hz，1H)，7.23(t，J＝7.6Hz，1H)，2.78(t，J＝7.6Hz，2H)，1.75-1.68(m，2H)，1.43-1.28(m，10H)，0.88(t，J＝6.4Hz，3H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ156.3，147.5，130.6，129.5，123.0，120.7，119.1，113.0，109.9，31.8，30.1，29.2，29.1，28.9，28.8，22.6，14.0.HRMS(TOFMS EI+)：m/z calcd for[C17H22N2S]286.1504，found 286.1515。
实施例10、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-1-辛烯324mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-己基噻唑[3，2-a]苯并咪唑(C)，46mg(18％)。熔点：60-62℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.78(d，J＝8Hz，1H)，7.70(d，J＝8Hz，1H)，7.35(t，J＝7.4Hz，1H)，7.23(t，J＝8.2Hz，1H)， 6.30(s，1H)，3.01(t，J＝7.4Hz，2H)，1.85-1.78(m，2H)，1.50(br，2H)，1.35(br，4H)，0.91(br，3H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ157.4，148.5，134.5，130.1，123.2，120.6，119.1，110.8，103.7，31.5，28.8，28.4，26.7，22.5，14.0；HRMS(TOF MS EI+)：m/zcalcd for[C15H18N2S]258.1191，found 258.1179。产物2-己基噻唑[3，2-a]苯并咪唑(D)，140mg(54％)。熔点84-86℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.72(d，J＝8.4Hz，1H)，7.54(d，J＝8Hz，1H)，7.35(s，1H)，7.29(t，J＝7.6Hz，1H)，7.19(t，J＝7.6Hz，1H)，2.74(t，J＝7.6Hz，2H)，1.71-1.63(m，2H)，1.38-1.28(m，6H)，0.86(t，J＝6Hz，3H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ156.4，147.5，130.7，129.5，123.0，120.7，119.1，113.0，110.0，31.4，30.1，28.8，28.6，22.5，14.0.HRMS(TOF MS EI+)：m/zcalcd for[C15H18N2S]258.1191，found 258.1204。
实施例11、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-3，3-二甲基-1-丁烯290mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-叔丁基噻唑[3，2-a]苯并咪唑(E)，122mg(53％)。熔点：49-50℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.92(d，J＝8.4Hz，1H)，7.78(d，J＝8Hz，1H)，7.36-7.32(m，1H)，7.26-7.21(m，1H)，6.34(s，1H)，1.54(s，9H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ158.8，148.9，143.8，130.1，123.1，120.4，119.3，114.0，102.9，33.5，20.5.Anal.Calcd.(％)for C13H14N2S：C，67.79；H，6.13；N，12.16.Found：C，67.59；H，6.27；N，11.98；MS(EI，m/z)230(M+，80％)，215(100％)。产物2-叔丁基噻唑[3，2-a]苯并咪唑(F)，40mg(17％)。熔点：125-127℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.73(d，J＝8.4Hz，1H)，7.55(d，J＝8Hz，1H)，7.34(s，1H)，7.30(t，J＝7.8Hz，1H)，7.20(t，J＝7.8Hz，1H)，1.41(s，9H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ156.4，147.5，142.2，129.5，123.0，120.7，119.0，110.9，109.9，34.1，31.3.Anal.Calcd.(％)for C13H14N2S：C，67.79；H，6.13；N，12.16.Found：C，67.62；H，6.19；N，12.04；MS(EI，m/z)230(M+，45％)，215(100％)。
实施例12、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基咪唑100mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基咪唑[2，1-a]噻唑，149mg(75％)。熔点：71-73℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.57-7.56(m，3H)，7.48-7.40(m，3H)，7.33(s，1H)，6.73(s，1H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ149.8，134.8，132.4，130.0，129.5，129.3，126.8，111.8，108.5.Anal.Calcd.(％)forC11H8N2S：C，65.97；H，4.03；N，13.99.Found：C，65.90；H，4.23；N，13.81；MS(EI，m/z)200(M+)。
实施例13、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基-4，5-二苯基咪唑252mg，TBAF·3H2O1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3，5，6-三苯基咪唑[2，1-a]噻唑，251mg(71％)。熔点：163-165℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.51(d，2H，J＝8Hz)，7.25-7.11(m，5H)，7.03-6.96(m，8H)，6.62(s，1H)；13CNMR(100MHz，CDCl3)：δ149.5，143.5，134.6，134.1，130.9，129.7，129.2，128.7，128.5，128.1，127.9，127.8，127.6，127.5，126.8，123.9，109.3.Anal.Calcd.(％)forC23H16N2S：C，78.38；H，4.58；N，7.95.Found：C，78.29；H，4.71；N，7.86；MS(EI，m/z)352(M+)。
实施例14、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，苯乙炔基溴217mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，188mg(75％)。熔点：138-140℃。1H NMR(400MHz，CDCl3)：δ7.81(d，J＝8.4Hz，1H)，7.69-7.67(m，2H)，7.60-7.59(m，3H)，7.33(t，J＝7.6Hz，1H)，7.24(d，J＝8Hz，1H)，7.08(t，J＝7.8Hz，1H)，6.61(s，1H)；13C NMR(100MHz，CDCl3)：δ157.2，148.7，134.2，130.1，129.2，128.9，128.8，122.3，120.4，119.2，111.7，107.2.Anal.Calcd.(％)for C15H10N2S：C，71.97；H，4.03；N，11.19.Found：C，71.85；H，4.16；N，11.05.MS(EI，m/z)250(M+)。
实施例15、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMSO 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，167mg(67％)。
实施例16、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，THF 3mL，65℃反应 24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，145mg(58％)。
实施例17、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMA 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，182mg(73％)。
实施例18、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMF 3mL，110℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，170mg(68％)。
实施例19、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，DBU 1.0g，CuI 19mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩， 过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，188mg(75％)。
实施例20、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，DMEDA 10.5μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，178mg(71％)。
实施例21、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 38mg，DMEDA 10.5μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，181mg(72％)。
实施例22、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，CuI 19mg，TMEDA 30μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a] 苯并咪唑，156mg(62％)。
实施例23、
氮气保护下，在反应管中加入2-巯基苯并咪唑150mg，TBAF·3H2O 1.58g，Cu2O 14mg，DMEDA 21μL，1，1-二溴-2-苯乙烯313mg，DMF 3mL，65℃反应24小时。冷却至室温，加入15mL水，用二氯甲烷萃取，无水硫酸钠干燥，浓缩，过硅胶柱(石油醚与乙酸乙酯的体积比为3∶1)，得到产物3-苯基噻唑[3，2-a]苯并咪唑，182mg(73％)。
Claims (1)
1.一种由金属铜盐催化的咪唑并[2，1-b]噻唑衍生物的制备方法，其特征在于在有机溶剂环境中，用金属铜盐作为催化剂，在配体L的存在下，以1，1-二溴-1-烯烃与2-巯基咪唑类化合物为底物，在碱的作用下，20～110℃反应，一步合成了咪唑并[2，1-b]噻唑类衍生物，2-巯基咪唑类化合物与1，1-二溴-1-烯烃的摩尔比为1∶1～1∶5，2-巯基咪唑类化合物与碱的摩尔比为1∶3～1∶8，金属铜盐相对于2-巯基咪唑类化合物的用量为0.1％～30mol％，配体L相对于金属铜盐用量的摩尔比为1∶2～2∶1，其合成反应式为：
所述的有机溶剂为N，N’-二甲基甲酰胺、N，N’-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、1，4-二氧六环、四氢呋喃或甲苯，所述的碱为碱金属的碳酸盐、碱金属的氢氧化物、磷酸钾、1，8-二氮杂环[5，4，0]十一烯、四丁基氟化铵三水合物、叔丁醇锂、叔丁醇钠或叔丁醇钾，所述的配体L为乙二胺、N，N’-二甲基乙二胺、N，N，N’，N’-四甲基乙二胺、1，10-菲罗啉、(L)-脯氨酸或反式-1，2-环己二胺；所述的2-巯基咪唑类化合物中，R1和R2均为苯基、萘环以及碳原子数1～20的饱和及不饱和的烷基；所述的1，1-二溴-1-烯烃中，R3为碳原子数1～20的饱和的烷基；所述的金属铜盐为碘化亚铜或氧化亚铜。
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| Abd EI-Wareth A.O.Sarhan, et al.A Convenient One-Pot Synthesis of 2-Benzimidazolyl-thioacetophenones and Thiazolo[3,2-a]benzimidazoles.《Tetrahedron》.1996,第52卷(第31期),10485-10496. |
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| Craig G. Bates, et al.Copper-Catalyzed Synthesis of Vinyl Sulfides.《ORGANIC LETTERS》.2004,第6卷(第26期),5005-5008. * |
| Yasuhiro Fukudome.Copper-Catalyzed 1,2-Double Amination of 1-Halo-1-alkynes. Concise Synthesis of Protected Tetrahydropyrazines and Related Heterocyclic Compounds.《 J.AM.CHEM.SOC.》.2008,第130卷1820-1821. * |
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