CN109824702A - 双（2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基）硫醚类化合物及其合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双（2‑杂芳基咪唑并[1,2‑a]吡啶‑3‑基）硫醚类化合物及其合成方法，包括下述步骤：在空气环境下，将2‑杂芳基咪唑并[1,2‑a]吡啶化合物与异硫腈酸苯酯加入反应管中，加入碘化亚铜、4‑二甲氨基吡啶，然后加入溶剂，90℃下反应12小时；反应结束后萃取、色谱分离、干燥既得目标产物。该反应利用廉价金属铜(Ⅰ)作为催化剂，4‑二甲氨基吡啶为碱，N,N‑二甲基甲酰胺作为反应溶剂，实现了咪唑并[1,2‑a]吡啶化合物与异硫腈酸苯酯的硫桥连反应，该方法将对咪唑并[1,2‑a]吡啶化合物的硫桥连反应的研究和应用具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于有机化合物合成及应用技术领域，具体涉及一种双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的制备方法。
背景技术
吡啶并咪唑是一类非常重要而且常见的氮杂环化合物(ComprehensiveHeterocyclic Chemistry III)，其衍生物在天然产物和药物化学方面的应用非常广泛。(Elsevier:Oxford,2008,11,409-499.；Med.Chem.2007,7,888.；Med.Chem.2015,23,6087-6099.；J.Org.Chem.2012,77,5552-5558；J.Med.Chem.2015,58,8529；)。C-S键的构筑在生物、药物以及合成等方面的应用具有潜在的价值，与此同时，硫醇、二硫化物、磺酸、磺酰肼、磺酸钠、DMSO等均可作为硫化试剂来获得咪唑并吡啶硫醚衍生物。
异硫腈酸苯酯在有机合成中应用非常广泛，通过亲核加成或自由基加成合成了一系列的杂环化合物及酰胺类化合物(Chem.Commun.,2016,52,8444；J.Org.Chem.2018,83,4375；ACS Catal.2012,2,544-551；Green Chem.,2017,19,2092)。此反应首次以异硫腈酸苯酯为硫化试剂利用简单的反应体系实现了双C-H键的硫桥连反应。该方法对于异硫腈酸苯酯的反应和应用的研究将有重要意义。双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物具有潜在的药用价值，其开发具有重要意义和良好市场前景。
发明内容
本发明的目的是提供一种双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的合成及制备方法，该方法简单易行，成本低廉且易于纯化。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物，其结构通式为：
其中X为氧或硫。
所述的双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的制备方法，包括下述步骤：在空气环境下，将2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物与异硫腈酸苯酯加入反应管中，加入碘化亚铜，然后加入4-二甲氨基吡啶，最后加入溶剂，90℃下反应12小时；反应结束后萃取，萃取完全后，将有机相旋蒸浓缩后色谱分离、干燥既得目标产物，反应方程式如下：
所述2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物的通式为：
异硫腈酸苯酯的结构通式为：
其中X为氧或硫。
所述2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物与异硫腈酸苯酯的物质的量比为1:(1～1.5)。
所述碘化亚铜的用量为2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物的物质的量0.1～0.2倍。
所述4-二甲氨基吡啶的用量为2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物的物质的量0.1～0.5倍。
所述的溶剂N,N-二甲基甲酰胺，以0.2mmol 2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物的物质的量为基准，所述溶剂的用量为0.5mL。
所述萃取采用的萃取剂为乙酸乙酯。
所述色谱分离采用的洗脱剂为体积比为0～100：100～0的乙酸乙酯和石油醚。
本发明的有益效果：本发明为合成双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物提供了一种简便易行的方法。该反应利用廉价金属铜(Ⅰ)作为催化剂，4-二甲氨基吡啶为碱，N,N-二甲基甲酰胺作为反应溶剂，实现了咪唑并[1,2-a]吡啶化合物与异硫腈酸苯酯的硫桥连反应。该方法简单高效，成本低廉且易于纯化，丰富了咪唑并[1,2-a]吡啶化合物硫桥连反应的类型，同时也实现了异硫腈酸苯酯的新的反应方式。该方法将对咪唑并[1,2-a]吡啶化合物硫桥连反应的研究和应用具有重要意义。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围，该领域的技术熟练人员可以根据上述发明的内容作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
本实施例的化合物双(2-呋喃咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚的结构式为：
制备方法为：在空气环境下，往10mL史莱克管中加入36.8mg(0.2mmol)的2-(2-呋喃咪唑并[1,2-a]吡啶化合物，40.5mg(0.3mmol)的异硫腈酸苯酯，7.6mg(0.02mmol)的碘化亚铜，12.2mg(0.1mmol)4-二甲氨基吡啶，N,N-二甲基甲酰胺0.5mL，90℃反应12小时；反应结束后，利用乙酸乙酯萃取，减压浓缩后色谱分离(硅胶200-300目，洗脱剂：乙酸乙酯/石油醚梯度淋洗，比例由0/100至100/0)，干燥得棕色固体，产率63％。mp 235–236℃；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.18(d,J＝6.9Hz,2H),7.72(s,2H),7.54(d,J＝9.1Hz,2H),7.38(d,J＝2.9Hz,2H),7.16(t,J＝7.6Hz,2H),6.69(s,2H),6.64(t,J＝6.9Hz,2H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ148.4,147.0,143.4,141.8,126.7,125.0,117.5,113.3,111.8,110.7,104.6.HRMS(positive ESI):[M+H]+Calcd.For C22H14N4O2S+:399.0910,Found:399.0913.
实施例2
本实施例的化合物双(2-呋喃咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚的结构式为：
制备方法为：在空气环境下，往10mL史莱克管中加入36.8mg(0.2mmol)的2-(2-呋喃咪唑并[1,2-a]吡啶化合物，27.0mg(0.2mmol)的异硫腈酸苯酯，7.6mg(0.02mmol)的碘化亚铜，12.2mg(0.1mmol)4-二甲氨基吡啶，N,N-二甲基甲酰胺0.5mL，90℃反应12小时；反应结束后，利用乙酸乙酯萃取，减压浓缩后色谱分离(硅胶200-300目，洗脱剂：乙酸乙酯/石油醚梯度淋洗，比例由0/100至100/0)，干燥得棕色固体，产率37％。mp 235–236℃；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.18(d,J＝6.9Hz,2H),7.72(s,2H),7.54(d,J＝9.1Hz,2H),7.38(d,J＝2.9Hz,2H),7.16(t,J＝7.6Hz,2H),6.69(s,2H),6.64(t,J＝6.9Hz,2H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ148.4,147.0,143.4,141.8,126.7,125.0,117.5,113.3,111.8,110.7,104.6.HRMS(positive ESI):[M+H]+Calcd.For C22H14N4O2S+:399.0910,Found:399.0913.
实施例3
本实施例的化合物双(2-呋喃咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚的结构式为：
制备方法为：在空气环境下，往10mL史莱克管中加入36.8mg(0.2mmol)的2-(2-呋喃咪唑并[1,2-a]吡啶化合物，40.5mg(0.3mmol)的异硫腈酸苯酯，3.8mg(0.01mmol)的碘化亚铜，12.2mg(0.1mmol)4-二甲氨基吡啶，N,N-二甲基甲酰胺0.5mL，90℃反应12小时；反应结束后，利用乙酸乙酯萃取，减压浓缩后色谱分离(硅胶200-300目，洗脱剂：乙酸乙酯/石油醚梯度淋洗，比例由0/100至100/0)，干燥得棕色固体，产率29％。mp 235–236℃；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.18(d,J＝6.9Hz,2H),7.72(s,2H),7.54(d,J＝9.1Hz,2H),7.38(d,J＝2.9Hz,2H),7.16(t,J＝7.6Hz,2H),6.69(s,2H),6.64(t,J＝6.9Hz,2H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ148.4,147.0,143.4,141.8,126.7,125.0,117.5,113.3,111.8,110.7,104.6.HRMS(positive ESI):[M+H]+Calcd.For C22H14N4O2S+:399.0910,Found:399.0913.
实施例4
本实施例的化合物双(2-噻吩咪唑[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚的结构式为：
制备方法为：在空气环境下，往10mL史莱克管中加入40.0mg(0.2mmol)的2-噻吩咪唑并[1,2-a]吡啶化合物，40.5mg(0.3mmol)的异硫腈酸苯酯，7.6mg(0.02mmol)的碘化亚铜，12.2mg(0.1mmol)4-二甲氨基吡啶，N,N-二甲基甲酰胺0.5mL，90℃反应12小时；反应结束后，利用乙酸乙酯萃取，减压浓缩后色谱分离(硅胶200-300目，洗脱剂：乙酸乙酯/石油醚梯度淋洗，比例由0/100至100/0)，干燥得淡黄色固体，产率75％。mp 217–218℃；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.15(d,J＝1.5Hz,2H),7.93(d,J＝6.7Hz,2H),7.55(d,J＝4.8Hz,2H),7.52(d,J＝8.9Hz,2H),7.29(s,2H),7.13(t,J＝7.8Hz,2H),6.54(t,J＝6.6Hz,2H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ146.8,145.2,136.5,127.9,127.4,126.7,125.2,117.3,113.2,104.5.HRMS(positive ESI):[M+H]+Calcd.For C22H14N4S3 +:431.0453,Found:431.0458.
实施例5
本实施例的化合物双(2-噻吩咪唑[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚的结构式为：
制备方法为：在空气环境下，往10mL史莱克管中加入40.0mg(0.2mmol)的2-噻吩咪唑并[1,2-a]吡啶化合物，40.5mg(0.3mmol)的异硫腈酸苯酯，7.6mg(0.02mmol)的碘化亚铜，2.4mg(0.02mmol)4-二甲氨基吡啶，N,N-二甲基甲酰胺0.5mL，90℃反应12小时；反应结束后，利用乙酸乙酯萃取，减压浓缩后色谱分离(硅胶200-300目，洗脱剂：乙酸乙酯/石油醚梯度淋洗，比例由0/100至100/0)，干燥得淡黄色固体，产率17％。mp 217–218℃；1H NMR(600MHz,CDCl3)δ8.15(d,J＝1.5Hz,2H),7.93(d,J＝6.7Hz,2H),7.55(d,J＝4.8Hz,2H),7.52(d,J＝8.9Hz,2H),7.29(s,2H),7.13(t,J＝7.8Hz,2H),6.54(t,J＝6.6Hz,2H).13C NMR(101MHz,CDCl3)δ146.8,145.2,136.5,127.9,127.4,126.7,125.2,117.3,113.2,104.5.HRMS(positive ESI):[M+H]+Calcd.For C22H14N4S3 +:431.0453,Found:431.0458.
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。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，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物，其结构通式为：
其中X为氧或硫。
2.根据权利要求书1所述的双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的制备方法，其特征在于包括下述步骤：在空气环境下，将2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物与异硫腈酸苯酯加入反应管中，加入碘化亚铜，然后加入4-二甲氨基吡啶，最后加入溶剂，90℃下反应12小时；反应结束后萃取、色谱分离、干燥既得目标产物，反应方程式如下：
3.根据权利要求书2所述的双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的制备方法，其特征在于：所述2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物的通式为：
异硫腈酸苯酯的结构通式为：
其中X为氧或硫。
4.根据权利要求2所述的双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的制备方法，其特征在于：所述2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物与异硫腈酸苯酯的物质的量比为1:(1～1.5)。
5.根据权利要求2所述的双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的制备方法，其特征在于：所述碘化亚铜的用量为2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物的物质的量0.1～0.2倍。
6.根据权利要求2所述的双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的制备方法，其特征在于：所述4-二甲氨基吡啶的用量为2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物的物质的量0.1～0.5倍。
7.根据权利要求2所述的双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的制备方法，其特征在于：所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，以0.2mmol 2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物的物质的量为基准，所述溶剂的用量为0.5mL。
8.根据权利要求2所述的双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的制备方法，其特征在于：所述萃取采用的萃取剂为乙酸乙酯。
9.根据权利要求2所述的双(2-杂芳基咪唑并[1,2-a]吡啶-3-基)硫醚类化合物的制备方法，其特征在于：所述色谱分离采用的洗脱剂为体积比为0～100：100～0的乙酸乙酯和石油醚。
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