CN107501204A - 一种由苯乙烯类化合物合成1,3‑取代噻唑环类化合物的方法 - Google Patents

一种由苯乙烯类化合物合成1,3‑取代噻唑环类化合物的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种由苯乙烯类化合物合成1,3‑取代噻唑环类化合物的方法，属于噻唑环类衍生物的合成技术领域。本发明的技术方案要点为：一种由苯乙烯类化合物合成1,3‑取代噻唑环类化合物的方法，将苯乙烯类化合物和相转移催化剂溶于水中，再加入二溴海因DBH，于60℃反应，反应结束后旋干水并溶于有机溶剂中，再加入硫脲类化合物回流反应制得目标产物1,3‑取代噻唑环类化合物。本发明的合成方法产率较高、反应温和、成本低廉且环境友好。

Description

一种由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法
技术领域
本发明属于噻唑环类衍生物的合成技术领域，具体涉及一种由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法。
背景技术
杂环化合物广泛存在于自然界中，其数量约占有机化合物的二分之一。噻唑环类衍生物作为一类非常重要的杂环化合物，具有良好的生物活性及药理活性，同时是天然产物和药物中常见的杂环化合物，在医学上具有显著的抗菌、抗癌及消炎等生物学活性，广泛应用于农药和医药领域，成为近年来绿色药物研究的一个热点。
到目前为止已经报道了很多关于合成噻唑环类衍生物的方法，其中最经典的为使用α-溴苯乙酮为原料与硫脲在乙醇中回流反应制得，此外还有苯甲酰异硫氰酸酯、仲胺、丁炔酯利用酶催化一锅法生成噻唑环类衍生物，以及纳米壳聚糖和碘催化苯乙酮转换为噻唑环类等方法，但这些方法普遍存在操作复杂、反应条件剧烈及不易控制等缺点。
本发明在此背景下，对苯乙烯类化合物反应生成1,3-取代的噻唑环类衍生物的方法进行了研究，此方法原料廉价易得、反应温和、产率较高且环境友好。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供了一种产率较高、反应温和、成本低廉且环境友好的由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法。
本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法，其特征在于具体步骤为：将苯乙烯类化合物和相转移催化剂溶于水中，再加入二溴海因DBH，于60℃反应，反应结束后旋干水并溶于有机溶剂中，再加入硫脲类化合物回流反应制得目标产物1,3-取代噻唑环类化合物，其中相转移催化剂为吐温、四丁基溴化铵、聚乙二醇或环糊精，合成过程的反应方程式为：
其中R1为氢、氟、氯、溴、硝基或叔丁基，R1为苯环上的邻位、间位或对位，R2为氢、甲基或乙基。
进一步优选，所述苯乙烯类化合物与二溴海因DBH的投料摩尔比为1:1.5。
进一步优选，所述苯乙烯类化合物与相转移催化剂的投料配比为0.5mmol:30μL。
进一步优选，于60℃反应时间为1h。
进一步优选，所述有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、二氯甲烷、乙腈或四氢呋喃。
进一步优选，所述硫脲类化合物与苯乙烯类化合物的投料摩尔比为1-1.5:1。
进一步优选，回流反应时间为1h。
进一步优选，所述由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法，其特征在于具体步骤为：在反应容器中依次加入3mL水、30μL相转移催化剂、0.5mmol苯乙烯类化合物和0.75mmol二溴海因DBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.5mmol硫脲类化合物，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到目标产物1,3-取代噻唑环类化合物。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、使用苯乙烯类化合物为原料来合成1,3-取代噻唑类化合物，苯乙烯类化合物比目前工业上常用的噻唑环类化合物合成原料更加廉价易得；
2、本发明合成过程的反应时间较短，约为2h；
3、由于两步反应分别用到水和乙醇作溶剂，减少了现有方法中酸碱性物质和金属的使用，减少了三废排放及对环境的污染；
4、本发明的反应收率较高，总收率可达到80％以上。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
2-氨基-4-苯基噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol苯乙烯和0.75mmol DBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.5mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到80mg白色固体，收率为91％。
产物表征：1H NMR(CDCl3,600MHz)δ:7.81-7.75(m,2H),7.38(td,J＝7.9,2.2Hz,2H),7.32-7.27(m,1H),6.72(d,J＝2.4Hz,1H),5.29(s,2H)。
实施例2
2-氨基-4-(对溴苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol对溴苯乙烯和0.75mmolDBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.5mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到108mg白色固体，收率为85％。
产物表征：1H NMR(CDCl3,600MHz):7.65(dt,J＝8.4,1.6Hz,1H),7.50(dt,J＝8.5,1.6Hz,1H),6.74(d,J＝1.8Hz,1H),4.96(s,1H)。
实施例3
2-氨基-4-(间溴苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol间溴苯乙烯和0.75mmolDBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.75mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到80mg白色固体，收率为83％。
产物表征：1H NMR(CDCl3,600MHz):7.94(s,1H),7.68(d,J＝7.8Hz,1H),7.41(d,J＝7.9Hz,1H),7.23(t,J＝8.0Hz,1H),6.74(s,1H),5.16(s,2H)。
实施例4
2-氨基-4-(对氟苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol对氟苯乙烯，0.75mmolDBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.75mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到84mg白色固体，收率为87％。
产物表征：1H NMR(CDCl3,600MHz)δ:7.77-7.69(m,1H),7.05(t,J＝8.7Hz,1H),6.63(s,0H),5.35(s,1H)。
实施例5
2-氨基-4-(间氟苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL纯净水、30μL吐温、0.5mmol间氟苯乙烯和0.75mmol DBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.75mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到78mg白色固体，收率为80％。
产物表征：1H NMR(CDCl3,600MHz)δ:7.54(d,J＝7.9Hz,1H),7.52-7.46(m,1H),7.33(td,J＝8.0,4.0Hz,1H),7.02-6.95(m,1H),6.75(d,J＝2.3Hz,1H),5.09(s,2H)。
实施例6
2-氨基-4-(对氯苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol对氯苯乙烯和0.75mmolDBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.75mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到94mg白色固体，收率为89％。
产物表征：1H NMR(CDCl3,600MHz)δ:7.70(d,J＝8.2Hz,2H),7.34(d,J＝8.2Hz,2H),6.71(s,1H),5.10(s,2H)。
实施例7
2-氨基-4-(间氯苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol间氯苯乙烯和0.75mmolDBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.75mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到85mg白色固体，收率为81％。
产物表征：1H NMR(CDCl3,600MHz)δ:7.79(t,J＝1.8Hz,1H),7.66(dt,J＝7.5,1.5Hz,1H),7.32(t,J＝7.7Hz,2H),6.76(s,1H),5.20(s,2H)。
实施例8
2-氨基-4-(对叔丁基苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol对叔丁基苯乙烯和0.75mmol DBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.75mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到108mg白色固体，收率为93％。
产物表征：1H NMR(CDCl3,600MHz)δ:7.70(d,J＝8.1Hz,2H),7.41(d,J＝8.1Hz,2H),6.64(s,1H),5.66(s,2H),1.35(s,9H)。
实施例9
2-氨基-4-(间叔丁基苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol间叔丁基苯乙烯和0.75mmol DBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.75mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到97mg白色固体，收率为84％。
产物表征：1H NMR(CDCl3,600MHz)δ:7.75-7.70(m,2H),7.43-7.38(m,2H),6.65(d,J＝1.5Hz,1H),6.01(s,1H),2.97(s,3H),1.34(s,9H)。
实施例10
2-氨基-4-(对硝基苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol对硝基苯乙烯和0.75mmolDBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.75mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到99mg白色固体，收率为90％。
实施例11
2-氨基-4-(间硝基苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol间硝基苯乙烯和0.75mmolDBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.75mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到93.5mg白色固体，收率为85％。
实施例12
2-(N-甲基)-4-苯基噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol苯乙烯和0.75mmol DBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.5mmol N-甲基硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到86mg白色固体，收率为90％。
产物表征：1H NMR(CDCl3,600MHz)δ:7.76-7.84(d,J＝3.6Hz,2H),7.34-7.42(t,J＝7.2Hz,2H),7.26-7.32(t,J＝6.6Hz,1H),6.71(s,1H),5.81(m,3H),2.97(s,3H)。
实施例13
2-(N-乙基)-4-苯基噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL吐温、0.5mmol苯乙烯和0.75mmol DBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.5mmol N-乙基硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到94mg白色固体，收率为92％。
实施例14
2-氨基-4-苯基噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL四丁基溴化铵、0.5mmol苯乙烯和0.75mmol DBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.5mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到78mg白色固体，收率为89％。
实施例15
2-氨基-4-(对溴苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL聚乙二醇400、0.5mmol对溴苯乙烯和0.75mmol DBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.5mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到105mg白色固体，收率为85％。
实施例16
2-氨基-4-(间溴苯基)噻唑的合成
在25mL的反应瓶中依次加入3mL水、30μL环糊精、0.5mmol间溴苯乙烯和0.75mmolDBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.75mmol硫脲，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到79mg白色固体，收率为82％。
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。

Claims (8)

1.一种由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法，其特征在于具体步骤为：将苯乙烯类化合物和相转移催化剂溶于水中，再加入二溴海因DBH，于60℃反应，反应结束后旋干水并溶于有机溶剂中，再加入硫脲类化合物回流反应制得目标产物1,3-取代噻唑环类化合物，其中相转移催化剂为吐温、四丁基溴化铵、聚乙二醇或环糊精，合成过程的反应方程式为：
其中R1为氢、氟、氯、溴、硝基或叔丁基，R1为苯环上的邻位、间位或对位，R2为氢、甲基或乙基。
2.根据权利要求1所述的由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法，其特征在于：所述苯乙烯类化合物与二溴海因DBH的投料摩尔比为1:1.5。
3.根据权利要求1所述的由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法，其特征在于：所述苯乙烯类化合物与相转移催化剂的投料配比为0.5mmol:30μL。
4.根据权利要求1所述的由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法，其特征在于：于60℃反应时间为1h。
5.根据权利要求1所述的由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法，其特征在于：所述有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮、二氯甲烷、乙腈或四氢呋喃。
6.根据权利要求1所述的由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法，其特征在于：所述硫脲类化合物与苯乙烯类化合物的投料摩尔比为1-1.5:1。
7.根据权利要求1所述的由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法，其特征在于：回流反应时间为1h。
8.根据权利要求1所述的由苯乙烯类化合物合成1,3-取代噻唑环类化合物的方法，其特征在于具体步骤为：在反应容器中依次加入3mL水、30μL相转移催化剂、0.5mmol苯乙烯类化合物和0.75mmol二溴海因DBH，于60℃反应1h，反应结束后，旋干水，加入3mL乙醇，再加入0.5mmol硫脲类化合物，回流反应1h，反应结束后，旋干乙醇，加入乙酸乙酯溶解，加饱和食盐水萃取，浓缩有机相，柱层析得到目标产物1,3-取代噻唑环类化合物。
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