CN108610306A - 一种2h-1,4-噻嗪-3(4h)-酮衍生物的合成方法 - Google Patents

一种2h-1,4-噻嗪-3(4h)-酮衍生物的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种2H‑1,4‑噻嗪‑3(4H)‑酮衍生物的合成方法,属于有机合成领域。该2H‑1,4‑噻嗪‑3(4H)‑酮衍生物的合成方法,将N‑烷氧基‑2‑卤代酰胺、巯基乙醛或其多聚体由先至后依次进行以巯基取代卤、胺基加成羰基为形式的环化反应和羟基脱水反应。本发明反应条件温和,操作简便,环合‑脱水两步反应一锅法制备2H‑1,4‑噻嗪‑3(4H)‑酮,反应收率较高;反应的原料易得,2‑卤代酰胺制备方便,巯基乙醛二聚体为商品化原料,反应所使用的溶剂均为常规溶剂,将为1,4‑噻嗪‑3‑酮类化合物以及含有该结构的药物合成提供一种新方法。

Description

一种2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮衍生物的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成领域,具体涉及一种2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮衍生物的合成方法。
背景技术
1,4-噻嗪-3-酮是一类重要的杂环化合物,是许多活性天然产物和药物分子的结构单元。例如J. Nat. Prod. 2013, 76, 1801报道的Shermilamine F分子含有1,4-噻嗪-3-酮结构单元,该分子具有一定的肿瘤细胞体系抑制活性。J. Med. Chem.2012, 55, 7262报道的ML276分子也含有1,4-噻嗪-3-酮结构单元,该分子对疟原虫的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶具有抑制作用。目前1,4-噻嗪-3-酮的方法主要是通过巯基乙酸酯与2-噁唑烷酮类化合物发生脱二氧化碳环合合成,或通过巯基乙酸酯与α-卤代缩醛、胺缩合生成。这些方法中,合成路线较长,原料不够稳定,且底物适应性比较差,限制了反应的适用范围。
发明内容
为解决现有技术中1,4-噻嗪-3-酮的合成路线较长,原料不够稳定,且底物适应性比较差的技术缺陷。本发明提出一种2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮衍生物的合成方法,将N-烷氧基-2-卤代酰胺、巯基乙醛或其多聚体由先至后依次进行以巯基取代卤、胺基加成羰基为形式的环化反应和羟基脱水反应。
本发明的反应历程是,首先巯基乙醛或其多聚体中的单体的巯基与N-烷氧基-2-卤代酰胺上的卤素原子发生取代反应,上述取代反应后的产物的发生酰胺的胺基、羰基的加成反应以成环,然后该环化物由羰基加成的羟基发生邻位脱水得到碳碳双键。
具体的合成方法为:将N-烷氧基-2-卤代酰胺、巯基乙醛或其多聚体和碱按比例溶于溶剂中,控制反应温度,搅拌反应一定时间后,再加入酸性催化剂,加热回流,反应完成后,减压蒸除溶剂,残留物用乙酸乙酯和石油醚为洗脱剂,硅胶柱色谱分离纯化,得到2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮衍生物。
上述反应中环化反应的催化剂为碱,所述碱可以为三乙胺、二异丙基乙基胺、碳酸钠、碳酸钾、乙醇钠中的一种或多种,如碱为三乙胺、二异丙基乙基胺。环化反应和羟基脱水反应的催化剂为强酸,可以为苯磺酸、甲基苯磺酸,此处选用酸性的催化剂是因为碱性的催化剂中有羟基,羟基会与羰基反应,会住在环化反应的进行。
其中,所述巯基乙醛或其多聚体为巯基乙醛二聚体。所述N-烷氧基-2-卤代酰胺、巯基乙醛二聚体、碱、强酸的摩尔比为1:0.5-1:1-2:0.2-1.0,此时反应式可表示如下:
其中,R1为2-氯苯基、3-氯苯基、4-氯苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、3-甲氧基苯基、2,3-二甲氧基苯基、1-萘0基,此时R2为氢;R1为甲基、氯时,R2也为甲基、氯;R3为甲基、乙基、苄基;X为卤素。
所述反应的温度为0-50 oC,反应的时间为4-24小时。
反应溶剂为四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙腈、二氧六环、甲苯等。
本发明该反应条件温和,操作简便,环合-脱水两步反应一锅法制备2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮,反应收率较高。反应的原料易得,2-卤代酰胺制备方便,巯基乙醛二聚体为商品化原料。
具体实施方式
实施例一:4-苄氧基-2-苯基-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥得Schlenk管中加入N-苄氧基-2-氯-2-苯乙酰胺(137.9 mg, 0.5 mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 三乙胺(83 μL, 0.5 mmol), 乙酸乙酯(5 mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,淡黄色油状物,产率82%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.41–7.32 (m, 10H), 6.21 (d, J = 7.2Hz, 1H), 5.44 (dd, J 1 = 7.2 Hz, J 2 = 2.0 Hz, 1H), 5.04 (s, 2H), 4.65 ppm (d, J= 2.0 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS): δ = 159.0, 134.6, 134.2, 130.0,129.2, 128.7, 128.6, 128.4, 127.8, 127.3, 99.9, 77.9, 47.4 ppm;HRMS (EI):calculated for C17H15NO2S, [M]+, 297.0823, Found 297.0829.
实施例二:4-甲氧基-2-苯基-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥得Schlenk管中加入N-甲氧基-2-氯-2-苯乙酰胺(99.8 mg, 0.5 mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 三乙胺(83 μL, 0.5 mmol), 乙酸乙酯(5 mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,淡黄色油状物,产率71%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.42–7.31 (m, 5H), 6.48 (d, J = 7.2Hz, 1H), 5.63 (dd, J 1 = 7.2 Hz, J 2 = 1.6 Hz, 1H), 4.65 (d, J = 1.6 Hz, 1H),3.10 ppm (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS): δ = 158.7, 134.6, 128.7,128.4, 127.7, 126.1, 101.0, 63.4, 47.3 ppm; HRMS (EI): calculated forC11H11NO2S, [M]+, 221.0510, Found 221.0507.
实施例三:4-乙氧基-2-苯基-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥得Schlenk管中加入N-乙氧基-2-氯-2-苯乙酰胺(106.8 mg, 0.5 mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 三乙胺(83 μL, 0.5 mmol), 乙酸乙酯(5 mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,淡黄色油状物,产率84%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.41–7.28 (m, 5H), 6.48 (d, J = 7.2Hz, 1H), 5.58 (dd, J 1 = 7.2 Hz, J 2 = 1.6 Hz, 1H), 4.64 (d, J = 1.6 Hz, 1H),4.20–4.09 (m, 2H), 1.31 ppm (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3,TMS): δ = 159.1, 134.7, 128.7, 128.3, 127.7, 127.0, 100.2, 71.7, 47.3, 13.5ppm; HRMS (EI): calculated for C12H13NO2S, [M]+, 235.0667, Found 235.0669.
实施例四:4-苄氧基-2-(2-氯苯基)-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥得Schlenk管中加入N-苄氧基-2-氯-2-(2-氯苯基)乙酰胺(155.1 mg, 0.5mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 三乙胺(83 μL, 0.5 mmol), 乙酸乙酯(5mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,白色固体,产率66%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.49–7.47 (m, 2H), 7.43–7.39 (m,4H), 7.27–7.22 (m, 3H), 6.42 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 5.46 (dd, J 1 = 7.6 Hz, J 2 =1.6 Hz, 1H), 5.16–5.09 ppm (m, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS): δ = 158.9,134.2, 133.9, 132.6, 130.1, 130.0, 129.6, 129.3, 129.1, 128.7, 127.3, 127.1,100.5, 78.1, 44.1 ppm; HRMS (EI): calculated for C17H14ClNO2S, [M]+, 331.0434,Found 331.0440.
实施例五:4-苄氧基-2-(4-氟苯基)-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥得Schlenk管中加入N-苄氧基-2-氯-2-(4-氟苯基)乙酰胺(146.9 mg, 0.5mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 三乙胺(83 μL, 0.5 mmol), 乙酸乙酯(5mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,淡黄色油状物,产率75%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.38–7.35 (m, 7H), 7.06–7.02 (m,2H), 6.24 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 5.47 (dd, J 1 = 7.2 Hz, J 2 =1.6 Hz, 1H), 5.07–5.02 (m, 2H), 4.63 ppm (d, J = 0.8 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS): δ =162.7 (J C–F = 245.9 Hz), 158.9, 134.1, 130.3 (J C–F = 2.3 Hz), 129.9, 129.7 (J C–F = 7.7 Hz), 129.2, 128.7, 127.3, 115.7 (J C–F = 21.8 Hz), 99.9, 77.9, 46.8ppm; HRMS (EI): calculated for C17H14FNO2S, [M]+, 315.0729, Found 315.0737。
实施例六:4-苄氧基-2-(4-溴苯基)-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥得Schlenk管中加入N-苄氧基-2-氯-2-(4-氯苯基)乙酰胺(177.3 mg, 0.5mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 三乙胺(83 μL, 0.5 mmol), 乙酸乙酯(5mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,黄色固体,产率68%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.49–7.47 (m, 2H), 7.38–7.32 (m,5H), 7.28–7.26 (m, 2H), 6.23 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 5.45 (dd, J 1 = 7.2 Hz, J 2 =1.6 Hz, 1H), 5.07–5.01 (m, 2H), 4.60 ppm (d, J = 1.6 Hz, 1H); 13C NMR (100MHz, CDCl3, TMS): δ = 158.5, 134.1, 133.5, 131.8, 130.0, 129.6, 129.2, 128.7,127.4, 122.6, 99.9, 77.9, 46.9 ppm; HRMS (EI): calculated for C17H14BrNO2S, [M]+, 374.9929, Found 374.9926.
实施例七:4-苄氧基-2-(2-硝基苯基)-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥得Schlenk管中加入N-苄氧基-2-氯-2-(2-硝基苯基)乙酰胺(160.4 mg, 0.5mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 三乙胺(83 μL, 0.5 mmol), 乙酸乙酯(5mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,黄色固体,产率72%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 8.09–8.07 (m, 1H), 7.61–7.59 (m,1H), 7.52–7.47 (m, 3H), 7.41–7.37 (m, 4H), 6.36 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 5.54 (s,1H), 5.51–5.49 (m, 1H), 5.11 ppm (dd, J 1 = 18.0 Hz, J 2 =10.4 Hz, 2H); 13C NMR(100 MHz, CDCl3, TMS): δ = 158.4, 148.3, 134.1, 133.5, 130.1, 130.0, 129.9,129.4, 128.7, 127.5, 125.8, 100.7, 78.2, 43.5 ppm; HRMS (EI): calculated forC17H14N2O4S, [M]+, 342.0674, Found 342.0671。
实施例八:4-苄氧基-2-(2-甲氧基苯基)-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥得Schlenk管中加入N-苄氧基-2-氯-2-(2-甲氧基苯基)乙酰胺(152.9 mg, 0.5mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 三乙胺(83 μL, 0.5 mmol), 乙酸乙酯(5mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,黄色固体,产率87%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.49–7.46 (m, 2H), 7.40–7.37 (m,3H), 7.31–7.27(m, 1H), 7.14–7.12 (m, 1H), 6.92–6.89 (m, 2H), 6.39 (d, J = 6.4Hz, 1H), 5.45 (dd, J 1 = 7.2 Hz, J 2 = 1.2 Hz, 1H), 5.14–5.08 (m, 3H), 3.85 ppm(s, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS): δ = 159.6, 156.5, 134.4, 129.9, 129.7,129.2, 128.7, 128.3, 126.9, 123.4, 120.6, 110.9, 101.0, 78.0, 55.7, 40.8 ppm;HRMS (EI): calculated for C18H17NO3S, [M]+, 327.0929, Found 327.0925.
实施例九:4-苄氧基-2-(4-甲基苯基)-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥得Schlenk管中加入N-苄氧基-2-氯-2-(4-甲基苯基)乙酰胺(144.9 mg, 0.5mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 三乙胺(83 μL, 0.5 mmol), 乙酸乙酯(5mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,黄色固体,产率86%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.37–7.34 (m, 5H), 7.29–7.25 (m,2H), 7.16 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 6.23 (d, J = 7.2 Hz, 1H), 5.45 (dd, J 1 = 7.2Hz, J 2 = 1.6 Hz, 1H), 5.05 (s, 2H), 4.62 (d, J = 0.8 Hz, 1H), 2.34 ppm (s,3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3, TMS): δ = 159.1, 138.3, 134.2, 131.5, 130.0,129.4, 129.1, 128.6, 127.7, 127.2, 100.0, 77.9, 47.2, 21.2 ppm; HRMS (EI):calculated for C18H17NO2S, [M]+, 311.0980, Found 311.0982。
实施例十:4-苄氧基-2-(2,3-二甲氧基苯基)-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥的Schlenk管中加入N-苄氧基-2-氯-2-(2,3-二甲氧基苯基)乙酰胺(167.9 mg,0.5 mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 三乙胺(83 μL, 0.5 mmol), 乙酸乙酯(5 mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,黄色固体,产率87%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.48–7.46 (m, 2H), 7.40–7.37 (m,3H), 7.03 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 6.91–6.88 (m, 1H), 6.86–6.83 (m, 1H), 6.38 (d,J = 6.8 Hz, 1H), 5.50 (dd, J 1 = 7.2 Hz, J 2 = 1.2 Hz, 1H), 5.11 (d, J = 1.2 Hz,1H), 5.10 (s, 2H), 3.90 (s, 3H), 3.86 ppm (s, 3H); 13C NMR (100 MHz, CDCl3,TMS): δ = 159.9, 152.6, 146.8, 134.4, 130.0, 129.2, 128.6, 127.0, 124.1,120.5, 112.8, 100.9, 78.0, 61.2, 55.8, 41.1 ppm; HRMS (EI): calculated forC19H19NO4S, [M]+, 357.1035, Found 357.1031。
实施例十一:4-苄氧基-2-(2,4-二氯苯基)-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥的Schlenk管中加入N-苄氧基-2-氯-2-(2,4-二氯苯基)乙酰胺(172.3 mg, 0.5mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 乙醇钠0.5 mmol, 乙酸乙酯(5 mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,黄色固体,产率73%。
1H NMR (400 MHz, CDCl3, TMS): δ = 7.48–7.44 (m, 3H), 7.41–7.39 (m,3H), 7.23 (dd, J 1 = 8.4 Hz, J 2 = 1.6 Hz, 1H), 7.15 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 6.42(d, J = 7.2 Hz, 1H), 5.47 (dd, J 1 = 7.2 Hz, J 2 = 1.2 Hz, 1H), 5.11 (dd, J 1 =12.0 Hz, J 2 = 6.4 Hz, 2H), 5.04 pm (d, J = 1.2 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz,CDCl3, TMS): δ = 158.5, 134.9, 134.6, 134.0, 131.1, 130.0, 129.9, 129.8,129.3, 128.7, 127.3, 100.4, 78.1, 43.5 ppm; HRMS (EI): calculated forC17H13Cl2NO2S, [M]+, 365.0044, Found 365.0040。
实施例十二:4-苄氧基-2-(1-萘基)-2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮的合成
在干燥的Schlenk管中加入N-苄氧基-2-氯-2-(1-萘基)乙酰胺(162.3 mg, 0.5mmol),巯基乙醛二聚体(57 mg, 0.375 mmol), 碳酸钾0.5 mmol, 乙酸乙酯(5 mL),室温下反应6小时。反应完毕后,加入对甲基苯磺酸一水合物(38 mg, 0.1 mmol),加热回流2小时,反应完毕后,反应液旋干,柱层析分离得目标产物,黄色固体,产率80%。1H NMR (400MHz, CDCl3, TMS): δ = 8.07 (d, J = 8.4 Hz, 1H), 7.88–7.80 (m, 2H), 7.59–7.48(m, 2H), 7.44–7.24 (m, 7H), 6.41 (d, J = 7.6 Hz, 1H), 5.47 (dd, J 1 = 7.2 Hz,J 2 =1.6 Hz, 1H), 5.38 (s, 1H), 5.12 ppm (dd, J 1 = 18.0 Hz, J 2 =10.4 Hz, 2H); 13CNMR (100 MHz, CDCl3, TMS): δ = 159.4, 134.3, 134.2, 130.6, 130.1, 130.0,129.4, 129.2, 128.7, 127.1, 126.7, 126.0, 125.8, 125.0, 123.4, 100.7, 78.1,44.2 ppm; HRMS (EI): calculated for C21H17NO2S, [M]+, 347.0980, Found 347.0979。
实施例十三
实施例十三和实施例一相似,不同之处是实施例十三中N-苄氧基-2-氯-2-苯乙酰胺、巯基乙醛二聚体、碱、强酸的摩尔比为1:0.5:1:0.2,强酸为苯磺酸,碱为二异丙基乙基胺,反应温度为0℃。
实施例十四
实施例十四和实施例一相似,不同之处是实施例十三中N-苄氧基-2-氯-2-苯乙酰胺、巯基乙醛二聚体、碱、强酸的摩尔比为1:1:2:1,强酸为苯磺酸,碱为二异碳酸钠,反应温度为50℃。
实施例十三和实施例十四的实验结果相似。
本发明反应条件温和,操作简便,环合-脱水两步反应一锅法制备2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮,反应收率较高;反应的原料易得,2-卤代酰胺制备方便,巯基乙醛二聚体为商品化原料,反应所使用的溶剂均为常规溶剂;简便地合成1,4-噻嗪-3-酮类化合物,将为1,4-噻嗪-3-酮类化合物以及含有该结构的药物合成提供一种新方法。
本发明不局限于上述具体的实施方式,本发明可以有各种更改和变化。凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种2H-1,4-噻嗪-3(4H)-酮衍生物的合成方法,其特征在于,将N-烷氧基-2-卤代酰胺、巯基乙醛或其多聚体由先至后依次进行以巯基取代卤、胺基加成羰基为形式的环化反应和羟基脱水反应。
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述环化反应的催化剂为碱。
3.根据权利要求2所述的合成方法,其特征在于,所述碱为三乙胺、二异丙基乙基胺、碳酸钠、碳酸钾、乙醇钠中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述环化反应和羟基脱水反应的催化剂为强酸。
5.根据权利要求4所述的合成方法,其特征在于,所述强酸为苯磺酸、甲基苯磺酸。
6.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述巯基乙醛或其多聚体为巯基乙醛二聚体。
7.根据权利要求6所述的合成方法,其特征在于,所述N-烷氧基-2-卤代酰胺、巯基乙醛二聚体、碱、强酸的摩尔比为1:0.5-1:1-2:0.2-1.0。
8.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述反应的温度为0-50 oC。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN109879832A (zh) * 2019-02-22 2019-06-14 武汉工程大学 一种4-烷氧基-2-芳基巯基吗啉-3,5-二酮类化合物及制备方法

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