CN107151239B - 一种合成α-1,3-二噻烷取代醛类化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种合成α‑1,3‑二噻烷取代醛类化合物的方法，其制备方法包括以下步骤：在活化剂N‑氯代丁二酰亚胺和催化剂Cu(II)存在下，将1,3‑二噻烷与取代烯醚溶解于有机溶剂中，在室温～50℃反应1～4小时，分离纯化得到α‑1,3‑二噻烷取代醛类化合物。本发明操作条件温和，不需要苛刻的除水操作及装置，所使用的商品化烯醚化合物廉价易得，反应过程简单，具有良好的官能团耐受性，具有有益的技术效果，可以很好地应用于科学研究和工业化生产中。

Description

一种合成α-1,3-二噻烷取代醛类化合物的方法
技术领域
本发明涉及一种合成α-1,3-二噻烷取代醛类化合物的方法
背景技术
α-1,3-二噻烷取代醛类化合物是一种构筑杂环类、多羰基类等药物分子和天然产物的重要中间体，结构中兼具羰基和噻烷官能团，噻烷基团可作为羰基等价物进行一系列官能团转换，用于复杂有机分子骨架和片断的构建；而醛基可参与众多官能团的转化以及复杂杂环的构筑，例如可用于取代1,3-二醛化合物的快速转化，和水合肼、苯肼环化合成吡唑化合物等。传统方法通过二醛化合物的选择性单保护，但选择性较差和收率较低。IanPaterson小组报道了以硅烷烯醚化合物在Lewis酸(如：ZnBr2,TiC14,or (PriO)2TiC12)条件下与1,3-二噻烷反应得到1,3-二噻烷结构的取代羰基化合物。Helene Villar和Francois Guibe小组利用吗啉烯胺类化合物与2-氯-1,3-二噻烷反应得到含1,3-二噻烷取代醛类化合物。但这些方法使用毒性较大Lewis酸，对环境污染较大；亲核性的硅烷烯醚和吗啉烯胺试剂由于活性较高，需要现制现用，限制了反应，而且反应产率较低。
本发明利用商品化和易得的取代烯基醚化合物，通过一个新型氧化自由基偶联反应，实现直接反应制备多种α-1,3-二噻烷取代醛类化合物，具有操作简单，产率高，条件温和，底物廉价易得和适用性高的特点，可用于α-1,3-二噻烷取代醛类化合物和相关中间体的工业化合成。
发明内容
本发明提供一种合成α-1,3-二噻烷取代醛类化合物的方法，该方法操作简单易行，原料廉价易得，产物容易分离纯化并且环境绿色友好。
一种合成α-1,3-二噻烷取代醛类化合物的方法，其制备过程是在反应活化剂和催化剂Cu(II)存在下， 1,3-二噻烷与各类取代烯醚溶于有机溶剂中，在一定温度下搅拌反应，待反应完全后分离纯化得到相应的α-1,3-二噻烷取代醛类化合物，其结构如下：
其中R1,R2可以相同也可以不同，分别为C1-C6脂肪烷基、取代芳基或者氢中的一种或多种。
优选的，所使用的溶剂为1,2-二氯乙烷或二氯甲烷。
优选的，所述的操作步骤中活化剂为N-氯代丁二酰亚胺。
优选的，所述的操作步骤中催化剂为CuCl2，CuBr2或Cu(OTf)2任一种。
优选的，所述的操作步骤中所使用的反应物的摩尔比为1,3-二噻烷:N-氯代丁二酰亚胺:取代烯
醚:Cu(II)＝1:1.1:1.5:0.05。
优选的，所述的操作步骤中反应温度为室温～50℃。
优选的，所述的操作步骤中反应时间为1～4小时。
具体实施方案
本发明所用原料均为已知化合物，可由市场购得或可采用本领域已知方法合成得到。
实施例1
在10毫升圆底烧瓶中，加入1,3-二噻烷2(24mg,0.2mmol)，用2毫升1,2-二氯乙烷溶解后加入N- 氯代丁二酰亚胺(29mg,0.22mmol)，再加入CuCl2(5mol％)，1a(17mg,0.3mmol)，在室温下搅拌反应1～1.5h。TLC检测待反应完全后停止反应，蒸除溶剂后柱层析得产品3a。所得产品数据表征如下：
无色油状，收率：85％，Rf＝0.34(EA/PE＝1:10)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.70(d,J＝1.7Hz,1H), 4.41(d,J＝5.8Hz,1H),3.05–2.80(m,4H),2.79–2.66(m,1H),2.24–1.77(m,2H),1.27(d,J＝7.1Hz,3H). 13C NMR(75MHz,CDCl3)δ201.1,50.2,48.0,30.1,30.0,25.3,11.3.IR(neat,cm-1)3052(w),2935(m),2904 (m),2830(m),2727(w),1724(s),1670(w),1423(m),1375(w),1266(w),1185(w),946(w),908(m),736(s), 703(m),658(w).HRMS(ESI):m/z:calcd for C7H13OS2[M+H]+:177.0408,found:177.0405
实施例2
在10毫升圆底烧瓶中，加入1,3-二噻烷2(24mg,0.2mmol)，用2毫升1,2-二氯乙烷溶解后加入N- 氯代丁二酰亚胺(29mg,0.22mmol)，再加入CuCl2(5mol％)，1a'(22mg,0.3mmol)，在室温下搅拌搅反应1～2h。TLC检测待反应完全后停止反应，蒸除溶剂后柱层析得产品3a。所得产品数据表征如下：
无色油状，收率：80％，Rf＝0.34(EA/PE＝1:10)。
实施例3
在10毫升圆底烧瓶中，加入1,3-二噻烷2(24mg,0.2mmol)，用2毫升1,2-二氯乙烷溶解后加入N- 氯代丁二酰亚胺(29mg,0.22mmol)，再加入CuCl2(5mol％)，1a”(30mg,0.3mmol)，在室温下搅拌反应1～2h。TLC检测待反应完全后停止反应，蒸除溶剂后柱层析得产品3a。所得产品数据表征如下：
无色油状，收率：75％，Rf＝0.34(EA/PE＝1:10)。
实施例4
在10毫升圆底烧瓶中，加入1,3-二噻烷2(24mg,0.2mmol)，用2毫升1,2-二氯乙烷溶解后加入N- 氯代丁二酰亚胺(29mg,1.1mmol)，再加入CuBr2(5mol％)，1b(40mg,0.3mmol)，搅拌，在室温条件下反应2～4h。TLC检测待反应完全后停止反应，蒸除溶剂后柱层析得产品3b。所得产品数据表征如下：
黄色固体，收率：92％，熔点(℃)：125-126，Rf＝0.25(EA/PE＝1:10)。1H NMR(300MHz,CDCl3) δ9.72(d,J＝2.7Hz,1H),7.43–7.32(m,3H),7.31–7.23(m,2H),4.69(d,J＝9.6Hz,1H),3.91(dd,J＝10.2, 2.4Hz,1H),2.94–2.77(m,4H),2.19–1.77(m,2H).13C NMR(75MHz,CDCl3)δ196.5,132.7,129.2,128.8, 128.3,62.3,45.7,29.4,29.3,25.1.IR(neat,cm-1)3055(w),2927(m),2853(w),1673(s),1598(w),1579(w), 1558(m),1443(m),1421(m),1355(w),1265(s),1195(w),1027(w),895(w),871(w),736(m),704(w). HRMS(ESI):m/z:calcd for C12H15OS2[M+H]+:239.0564,found:239.0565.
实施例5
在10毫升圆底烧瓶中，加入1,3-二噻烷2(24mg,0.2mmol)，用2毫升1,2-二氯乙烷溶解后加入N- 氯代丁二酰亚胺(29mg,0.22mmol)，再加入CuBr2(5mol％)，1c(55mg,0.3mmol)，在50℃下搅拌反应2～4h。TLC检测待反应完全后停止反应，蒸除溶剂后柱层析得产品3c。所得产品数据表征如下：
白色固体，收率：87％，熔点：(℃)112-113，Rf＝0.28(EA/PE＝1:10)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.59 (s,1H),7.49–7.19(m,4H),4.82(s,1H),3.08–2.71(m,4H),2.22–1.73(m,2H),1.67(s,3H).13C NMR(75 MHz,CDCl3)δ198.2,135.5,133.9,128.8,128.7,57.0,54.3,31.2,25.4,16.0.IR(neat,cm-1)3020(w),2935(w), 2900(w),2825(w),1726(s),1669(w),1493(m),1421(w),1276(w),1097(m),1011(m),928(w),906(w),822 (w),723(w),517(w).HRMS(ESI):m/z:calcd for C13H16ClOS2[M+H]+:287.0331,found:287.0334.
实施例6
在10毫升圆底烧瓶中，加入1,3-二噻烷2(24mg,0.2mmol)，用2毫升1,2-二氯乙烷溶解后加入N- 氯代丁二酰亚胺(29mg,0.22mmol)，再加入CuBr2(5mol％)，1d(59mg,0.3mmol)，在室温下搅拌反应2～4h。TLC检测待反应完全后停止反应，蒸除溶剂后柱层析得产品3d。所得产品数据表征如下：
白色固体，收率：91％，熔点：(℃)138-139，Rf＝0.24(EA/PE＝1:10)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.70 (s,1H),7.92–7.75(m,4H),7.55–7.43(m,3H),4.99(s,1H),3.11–2.76(m,4H),2.23–1.84(m,2H),1.81(s, 3H).13C NMR(75MHz,CDCl3)δ198.7,134.4,133.1,132.6,128.5,128.2,127.5,127.1,126.6,126.4,124.6, 57.6,54.5,31.3,25.6,16.2.IR(neat,cm-1)3056(w),2982(w),2935(w),2899(w),2825(w),1725(s),1597(w), 1506(w),1421(w),1276(m),1183(w),947(w),908(w),748(m),658(w),477(m).HRMS(ESI):m/z:calcd for C17H19OS2[M+H]+:303.0877,found:303.0880.
实施例7
在10毫升圆底烧瓶中，加入1,3-二噻烷2(24mg,0.2mmol)，用2毫升1,2-二氯乙烷溶解后加入N- 氯代丁二酰亚胺(29mg,0.22mmol)，再加入Cu(OTf)2(5mol％)，1e(34mg,0.3mmol)，在室温下搅拌反应2～4h。TLC检测待反应完全后停止反应，蒸除溶剂后柱层析得产品3e。所得产品数据表征如下：
黄色油状，收率：83％，Rf＝0.32(EA/PE＝1:10)。1H NMR(300MHz,CDCl3)δ9.63(s,1H),4.44(s,1H), 2.99–2.83(m,4H),2.22–2.00(m,2H),1.97–1.77(m,4H),1.69–1.49(m,4H).13C NMR(75MHz,CDCl3)δ 201.3,61.4,54.4,31.1,30.4,25.8,25.7.IR(neat,cm-1)2952(s),2902(m),2868(m),2827(w),2726(w),1722 (s),1449(m),1422(m),1390(w),1276(m),1183(w),1001(w),909(m),882(w),866(w),778(m).HRMS (ESI):m/z:calcd for C10H17OS2[M+H]+:217.0721,found:217.0724。

Claims (5)

1.一种合成α-1,3-二噻烷取代醛类化合物的方法，其特征在于：制备过程如式(Ⅰ)，在活化剂和催化剂Cu(II)存在下，将1,3-二噻烷与取代烯醚溶解于有机溶剂中，搅拌至反应完全后分离纯化得到相应的α-1,3-二噻烷取代醛类化合物
其中式(Ⅰ)中R1、R2和R3可以相同也可以不同，分别为C1-C6脂肪烷基、取代芳基或者氢中的一种或多种；活化剂为N-氯代丁二酰亚胺(NCS)。
2.如权利要求1所述的合成α-1,3-二噻烷取代醛类化合物的方法，其特征在于：所述的有机溶剂为1,2-二氯乙烷或二氯甲烷。
3.如权利要求1所述的合成α-1,3-二噻烷取代醛类化合物的方法，其特征在于：所述的操作步骤中催化剂Cu(II)为CuCl2,CuBr2或Cu(OTf)2任一种。
4.如权利要求1所述的合成α-1,3-二噻烷取代醛类化合物的方法，其特征在于：所述的操作步骤中所使用的反应物的摩尔比为1,3-二噻烷:N-氯代丁二酰亚胺:取代烯醚:Cu(II)＝1:1.1:1.5:0.05。
5.如权利要求1所述的α-1,3-二噻烷取代醛类化合物的制备方法，其特征在于：所述步骤中其反应温度为室温～50℃，反应时间为1～4小时。
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