CN111170961A - 一种c2取代2h-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法 - Google Patents

一种c2取代2h-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种C2取代2H‑苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法。它包括如下步骤:将如式(II)所示的取代2H‑苯并噻唑与如式(III)所示的脂肪醇混合,加入氧化剂Selectfluor、添加剂三氟乙酸、溶剂乙腈,在氮气保护和LED蓝光灯照射下进行常温搅拌反应,TLC监测至反应结束后,反应液分离纯化制得如式(I)所示的C2取代的2H‑苯并噻唑羟基烷基化衍生物;本发明提供了一种以Selectfluor为氧化剂、三氟乙酸为添加剂、乙腈为溶剂,经可见光诱导的合成2H‑苯并噻唑C2羟基烷基化衍生物的新方法,该方法催化体系简单、反应条件温和、底物范围广。

Description

一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成 方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域,具体涉及一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法。
背景技术
C2取代的2H-苯并噻唑衍生物拥有良好的生物活性以及高度的结构多样性,在农药、医药等领域具有广阔的应用前景。比如,在农药领域具有杀虫(Pharmazie,2003,58,527)、杀菌(Molecules,1997,2,36)、除草(Bioorg.Med.Chem.Lett.,2016,26,1854)、抗病毒(Chin.J.Org.Chem.,2007,27,279)等生物活性;在医药领域具有抗菌(Eur.J.Med.Chem.,2010,45,1323)、抗肿瘤(Brit.J.Cancer,88,470)、抗癌(Eur.J.Med.Chem.,54,447)等生物活性。而在2H-苯并噻唑C2位引入羟烷基的结构也存在于多种药物中,例如毒蕈碱拮抗剂(J.Med.Chem.,1995,38,473)、CaS受体变构调节剂(Brit.J.Pharmacol.,2015,172,185)和抗真菌药物(Chem.Pharm.Bull.,1997,45,1169)。因此,有关2H-苯并噻唑C2位羟基烷基化衍生物的合成研究受到越来越多的关注。
2H-苯并噻唑C2羟基烷基化反应指的是在2H-苯并噻唑的C2位引入带有羟基的烷基的反应。据文献报道,2H-苯并噻唑实现C2羟基烷基化的方法有很多,其中主要包括对苯并噻唑C2的醛和酮进行加成。例如,先通过Li/Mg(Eur.J.Org.Chem.2009,2009,1781),n-BuLi(J.Heterocycl.Chem.1971,8,257),t-BuLi(Heterocycles,1985,23,295)或t-BuOLi(J.Org.Chem.2009,74,8309)实现2H-苯并噻唑的金属化,再进行水解得到C2羟基烷基化2H-苯并噻唑;另一类反应是先通过铵酰胺作为碱对2H-苯并噻唑进行脱质子化,再进行官能团化得到C2羟基烷基化的2H-苯并噻唑(Chem.Commun.2012,48,9771-9773)。但是,这些方法有许多缺点,例如需要对反应物进行预处理,反应条件苛刻以及反应过程复杂。因此,苯并噻唑与醇的直接羟烷基化引起了科学家极大关注。2011年,Wang课题组报道了在120℃下,以叔丁基氢过氧化物作氧化剂,进行苯并噻唑和醇的烷基化反应(Org.Lett.2011,13,5016)。但是该方法有一定的局限性,例如相对较高的反应温度、有机过氧化物氧化剂的易燃和易爆特性等等。2019年,本课题组以K2S2O8作为氧化剂,在65℃的水中,探究了苯并噻唑与醇的直接羟烷基化反应(ACSOmega2019,4,11285)。尽管该方法比上述反应温和,但仍在加热条件下进行。
近年来,可见光因其储量丰富、廉价易得、清洁安全等优点已被广泛应用于有机合成领域(Science,1912,36,385、TetrahedronLett.,2016,57,3801)。可见光催化2H-苯并噻唑羟基烷基化的反应也得以实现。2016年,DiRocco课题组报道了一种铱络合物作为催化剂的苯并噻唑羟基烷基化反应(J.Org.Chem.,2016,81,6980)。该方法反应步骤简单,在室温下进行,但是以过渡金属铱为催化剂,存在价格昂贵、有一定的毒性以及难以避免的金属残留等问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的是提供一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法。
所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于将如式(II)所示的取代2H-苯并噻唑与如式(III)所示的脂肪醇混合,加入氧化剂Selectfluor、添加剂三氟乙酸、溶剂乙腈,在氮气保护和LED蓝光灯照射下进行常温搅拌反应,TLC监测至反应结束后,反应液分离纯化制得如式(I)所示的C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物;
Figure BDA0002388020330000031
式(I)和式(III)中,取代基R1选自氢或C1~C2烷基;取代基R2选自C1~C5烷基或C1~C2羟基烷基。
式(I)和式(II)中,2H-苯并噻唑环上的H被取代基R单取代、多取代或不被取代,且2H-苯并噻唑环的C2位不被取代基R取代;n为0~4的整数,n表示2H-苯并噻唑环上取代基R的个数;当n=0时,表示2H-苯并噻唑环上的H不被取代;当n=1时,表示2H-苯并噻唑环上的H被取代基R单取代;当n=2~4时,表示2H-苯并噻唑环上的H被取代基R多取代,不同取代位置上的取代基R相同或不同;所述取代基R为氢、C1~C5烷基、C1~C2烷氧基、C1~C2酰基、氰基、卤素或硝基。
所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于式(I)和式(II)中,n=0~1的整数。
所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于式(I)和式(III)中,取代基R1为氢或甲基;取代基R2为选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或羟基甲基。
所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于式(I)和式(II)中,(R)n为氢、6-甲氧基、7-甲氧基、5-乙酰基、6-氰基、5-氯或6-硝基;式(I)和式(III)中,R1为氢或甲基,R2为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或羟基甲基。
所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于如式(II)所示的取代2H-苯并噻唑、如式(III)所示的脂肪醇、氧化剂Selefluor以及添加剂三氟乙酸的投料物质的量之比为1:5.0~50.0:1.0~8.0:0.5~1.5,优选为1:10.0~30.0:2.0~5.0:0.8~1.2。
所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于如式(II)所示的取代2H-苯并噻唑与溶剂乙腈的投料物质的量之比为1:80.0~300.0,优选为1:150.0~250.0。
所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于所述LED蓝光灯功率为10~50W,优选为20~40W;搅拌反应的时间为8~38小时,优选为16~30小时。
所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于反应液分离纯化的方法为:反应结束后,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离得到如式(I)所示的C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物,柱层析采用的洗脱剂为体积比1~10:1的石油醚与乙酸乙酯混合溶剂。
与现有技术相比,本发明的有益效果体现在:
本发明提供了一种以Selectfluor为氧化剂、三氟乙酸为添加剂、乙腈为溶剂,经可见光诱导的合成2H-苯并噻唑C2羟基烷基化衍生物的新方法,该方法催化体系简单、反应条件温和、底物范围广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明,但本发明的保护范围并不限于此。
以下实施例中,衍生物Ia-Iy的结构式如式(I)所示,并在相应实施例中分别公开了取代基R1、R2和(R)n的具体类型。
Figure BDA0002388020330000051
实施例1 衍生物Ia((R)n=H,R1=H,R2=甲基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、乙醇(6.0mmol,276.4mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(58mmol,2.4g),置于20W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约16h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比1:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色固体,即衍生物Ia。收率71%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.96(d,J=8.0Hz,1H),7.86(d,J=8.0Hz,1H),7.45(dd,J=8.0,7.0Hz,1H),7.36(t,J=8.0Hz,1H),5.25(q,J=6.5Hz,1H),3.81(br,1H),1.70(d,J=6.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,DMSO)δ179.55,153.17,134.40,125.91,124.67,122.29,67.09,23.85.
实施例2 衍生物Ib((R)n=H,R1=H,R2=乙基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、正丙醇(6.0mmol,360.6mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(65mmol,2.7g),置于20W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约18h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比1:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到白色固体,即衍生物Ib。收率60%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.98(d,J=8.5Hz,1H),7.88(d,J=8.0Hz,1H),7.50–7.44(m,1H),7.41–7.35(m,1H),5.05(dd,J=7.5,5.0Hz,1H),3.70(br,1H),2.09(m,1H),2.01–1.93(m,1H),1.07(t,J=7.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ176.19,152.75,134.81,126.07,125.00,122.83,121.83,73.39,31.13,9.40.
实施例3 衍生物Ic((R)n=H,R1=甲基,R2=甲基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、异丙醇(6.0mmol,360.6mg)、Selectfluor(0.6mmol,212.6mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(58mmol,2.4g),置于20WLED蓝光灯下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约16h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比1:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到白色固体,即衍生物Ic。收率85%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.00(d,J=8.0Hz,1H),7.89(d,J=8.0Hz,1H),7.48(t,J=7.5Hz,1H),7.38(t,J=7.0Hz,1H),3.35(br,1H),1.77(s,6H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ180.10,153.05,135.30,126.02,124.90,122.84,121.77,73.59,30.80.
实施例4 衍生物Id((R)n=H,R1=H,R2=正丙基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、正丁醇(6.0mmol,444.7mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.33mmol,37.6mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(58mmol,2.4g),置于20W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约18h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比3:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色固体,即衍生物Id。收率57%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.97(d,J=8.0Hz,1H),7.88(d,J=8.0Hz,1H),7.50–7.44(m,1H),7.40–7.35(m,1H),5.12(dd,J=8.0,4.6Hz,1H),3.41(br,1H),2.04–1.88(m,2H),1.63–1.47(m,2H),0.98(t,J=7.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ176.80,152.64,134.69,126.08,125.00,122.75,121.82,72.03,40.16,18.47,13.80.
实施例5 衍生物Ie((R)n=H,R1=H,R2=异丙基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、异丁醇(6.0mmol,444.7mg)、Selectfluor(0.6mmol,212.6mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(58mmol,2.4g),置于20W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约16h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比3:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Ie。收率53%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.01(d,J=8.0Hz,1H),7.91(d,J=8.0Hz,1H),7.53–7.47(m,1H),7.43–7.38(m,1H),4.94(d,J=4.7Hz,1H),3.06(br,1H),2.35–2.25(m,1H),1.10(d,J=7.0Hz,3H),0.99(d,J=7.0Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ175.45,152.32,134.79,126.14,125.09,122.81,121.82,35.25,19.05,16.30.
实施例6 衍生物If((R)n=H,R1=甲基,R2=乙基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、2-丁醇(6.0mmol,444.7mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.33mmol,37.6mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(58mmol,2.4g),置于20W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约18h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比3:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物If。收率68%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.00(d,J=8.0Hz,1H),7.89(d,J=8.0Hz,1H),7.51–7.44(m,1H),7.38(t,J=7.5Hz,1H),3.30(br,1H),2.09–1.98(m,2H),1.72(s,3H),0.94(t,J=7.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ179.36,152.97,135.46,125.98,124.85,122.87,121.76,76.07,36.29,29.14,8.00.
实施例7 衍生物Ig((R)n=H,R1=H,R2=正丁基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、正戊醇(6.0mmol,528.9mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.33mmol,37.6mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(65mmol,2.7g),置于20W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约22h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比5:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Ig。收率53%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.0(d,J=8.5Hz,1H),7.88(d,J=8.0Hz,1H),7.51–7.43(m,1H),7.42–7.35(m,1H),5.10(dd,J=8.0,4.5Hz,1H),3.57(br,1H),2.09–2.01(m,1H),1.98–1.90(m,1H),1.55–1.46(m,2H),1.39(m,2H),0.92(t,J=7.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ176.64,152.24,134.63,126.26,125.18,122.72,121.90,72.30,37.87,27.24,22.50,13.98.
实施例8 衍生物Ih((R)n=H,R1=H,R2=异丁基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、异戊醇(6.0mmol,528.9mg)、Selectfluor(0.6mmol,212.6mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(65mmol,2.7g),置于20W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约16h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比5:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Ih。收率49%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,DMSO)δ8.05(dd,J=8.0,0.5Hz,1H),7.98–7.91(m,1H),7.48(ddd,J=8.5,7.0,1.0Hz,1H),7.42–7.37(m,1H),4.42(t,J=5.0Hz,1H),3.42–3.36(m,2H),2.00–1.95(m,2H),1.45(s,6H).13C NMR(125MHz,DMSO)δ180.53,152.63,134.43,126.00,124.81,122.41,122.08,57.47,45.82,40.15,28.60.
实施例9 衍生物Ii((R)n=H,R1=甲基,R2=正丙基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、2-戊醇(6.0mmol,528.9mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.33mmol,37.6mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(65mmol,2.7g),置于20W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约18h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比5:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Ii。收率62%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.00(d,J=8.5Hz,1H),7.89(d,J=8.0Hz,1H),7.50–7.46(m,1H),7.40–7.36(m,1H),3.21(br,1H),2.04–1.93(m,2H),1.72(s,3H),1.51(m,2H),0.92(t,J=7.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ179.54,152.98,135.47,126.01,124.87,122.89,121.77,75.91,45.77,29.60,17.03,14.24.
实施例10 衍生物Ij((R)n=6-甲氧基,R1=H,R2=甲基)的合成
称取6-甲氧基-2H-苯并噻唑(0.3mmol,49.5mg)、乙醇(6.0mmol,276.4mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.33mmol,37.6mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(65mmol,2.7g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约24h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比3:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色固体,即衍生物Ij。收率38%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.86(d,J=9.0Hz,1H),7.34(d,J=2.5Hz,1H),7.08(dd,J=9.0,2.5Hz,1H),5.22(q,J=6.5Hz,1H),3.88(br,3H),3.34(s,1H),1.70(d,J=6.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ173.88,157.59,147.32,136.25,123.35,115.48,104.34,68.49,55.82,23.97.
实施例11 衍生物Ik((R)n=7-甲氧基,R1=H,R2=甲基)的合成
称取7-甲氧基-2H-苯并噻唑(0.3mmol,49.5mg)、乙醇(6.0mmol,276.4mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.33mmol,37.6mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(65mmol,2.7g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约24h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比3:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色固体,即衍生物Ik。收率39%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.61(d,J=8.0Hz,1H),7.42(t,J=8.0Hz,1H),6.83(d,J=8.0Hz,1H),5.25(q,J=6.5Hz,1H),4.00(s,3H),3.42(br,1H),1.72(d,J=6.5Hz,3H).13CNMR(125MHz,CDCl3)δ177.36,154.51,154.49,127.06,123.64,115.45,105.04,68.51,55.91,24.07.
实施例12 衍生物Il((R)n=5-乙酰基,R1=H,R2=甲基)的合成
称取5-乙酰基-2H-苯并噻唑(0.3mmol,35.1mg)、乙醇(6.0mmol,276.4mg)、Selectfluor(0.6mmol,212.6mg)和三氟乙酸(0.33mmol,37.6mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(58mmol,2.4g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约26h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比3:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到白色固体,即衍生物Il。收率51%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.53(d,J=1.5Hz,1H),8.00(dd,J=8.5,1.5Hz,1H),7.95(d,J=8.0Hz,1H),5.29(q,J=6.5Hz,1H),3.35(br,1H),2.70(s,3H),1.75(d,J=6.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ197.62,178.68,152.97,139.94,135.49,124.19,123.45,121.99,68.63,26.71,23.92.
实施例13 衍生物Im((R)n=6-氰基,R1=H,R2=甲基)的合成
称取6-氰基-2H-苯并噻唑(0.3mmol,48.0mg)、乙醇(6.0mmol,276.4mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.33mmol,37.6mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(65mmol,2.7g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约17h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比3:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色固体,即衍生物Im。收率42%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.25(d,J=1.0Hz,1H),8.06(d,J=8.5Hz,1H),7.74(dd,J=8.5,2.0Hz,1H),5.30(q,J=6.5Hz,1H),3.04(br,1H),1.75(d,J=6.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ181.74,155.60,135.54,129.30,126.75,123.74,118.66,108.55,68.82,23.97.
实施例14 衍生物In((R)n=5-氯,R1=H,R2=甲基)的合成
称取5-氯-2H-苯并噻唑(0.3mmol,50.7mg)、乙醇(6.0mmol,276.4mg)、Selectfluor(0.6mmol,212.6mg)和三氟乙酸(0.33mmol,37.6mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(65mmol,2.7g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约22h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比3:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到白色固体,即衍生物In。收率57%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(CDCl3,500MHz)δ7.96(d,J=2.0Hz,1H),7.80(d,J=8.5Hz,1H),7.37(dd,J=8.5,2.0Hz,1H),5.25(q,J=6.5Hz,1H),2.81(br,1H),1.72(d,J=6.5Hz,3H);13C NMR(CDCl3,125MHz)δ178.9,153.8,133.2,132.2,125.6,122.67,68.6,24.0。
实施例15 衍生物Io((R)n=6-硝基,R1=H,R2=甲基)的合成
称取6-硝基-2H-苯并噻唑(0.3mmol,54.0mg)、乙醇(6.0mmol,276.4mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.33mmol,37.6mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(65mmol,2.7g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约24h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比3:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色固体,即衍生物Io。收率40%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,DMSO)δ9.15(d,J=2.0Hz,1H),8.31(dd,J=9.0,2.5Hz,1H),8.12(d,J=9.0Hz,1H),6.56(d,J=4.5Hz,1H),5.12(dd,J=6.5,4.0Hz,1H),1.56(d,J=6.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,DMSO)δ187.11,157.16,144.04,135.06,122.80,121.29,119.42,67.32,23.60.
实施例16 衍生物Ip((R)n=6-甲氧基,R1=H,R2=乙基)的合成
称取6-甲氧基-2H-苯并噻唑(0.3mmol,49.5mg)、正丙醇(6.0mmol,360.6mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(65mmol,2.7g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约26h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比5:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色固体,即衍生物Ip。收率35%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.85(d,J=9.0Hz,1H),7.32(d,J=2.5Hz,1H),7.06(dd,J=9.0,2.5Hz,1H),5.01(dd,J=7.0,5.0Hz,1H),3.88(s,3H),3.31(br,1H),2.11–2.02(m,1H),2.00–1.90(m,1H),1.06(t,J=7.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ173.44,157.55,147.16,136.13,123.27,115.41,104.30,73.31,55.80,31.06,9.43.
实施例17 衍生物Iq((R)n=5-氯,R1=H,R2=乙基)的合成
称取5-氯-2H-苯并噻唑(0.3mmol,50.7mg)、正丙醇(6.0mmol,360.6mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(58mmol,2.4g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约24h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比5:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Iq。收率40%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.99(d,J=2.0Hz,1H),7.82(d,J=8.5Hz,1H),7.38(dd,J=8.5,2.0Hz,1H),5.07(dd,J=7.0,5.0Hz,1H),2.53(br,1H),2.13–2.06(m,1H),1.97(dt,J=14.5,7.5Hz,1H),1.08(t,J=7.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ178.13,153.56,133.09,132.19,125.60,122.73,122.58,73.44,31.10,9.32.
实施例18 衍生物Ir((R)n=6-甲氧基,R1=甲基,R2=甲基)的合成
称取6-甲氧基-2H-苯并噻唑(0.3mmol,49.5mg)、异丙醇(6.0mmol,360.6mg)、Selectfluor(1.5mmol,531.5mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(75mmol,3.1g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约24h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比5:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Ir。收率43%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.84(d,J=9.0Hz,1H),7.30(d,J=2.5Hz,1H),7.05(dd,J=9.0,2.5Hz,1H),3.86(s,3H),3.54(br,1H),1.74(s,6H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ177.40,157.45,147.52,136.62,123.30,115.28,104.31,73.43,55.79,30.75.
实施例19 衍生物Is((R)n=7-甲氧基,R1=甲基,R2=甲基)的合成
称取7-甲氧基-2H-苯并噻唑(0.3mmol,49.5mg)、异丙醇(6.0mmol,360.6mg)、Selectfluor(1.5mmol,531.5mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(75mmol,3.1g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约24h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比5:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Is。收率41%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.64–7.59(m,1H),7.42(t,J=8.0Hz,1H),6.82(d,J=8.0Hz,1H),3.99(s,3H),3.37(br,1H),1.76(s,6H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ180.63,154.68,154.43,126.95,124.04,115.46,104.91,73.54,55.89,30.85.
实施例20 衍生物It((R)n=5-氯,R1=甲基,R2=甲基)的合成
称取5-氯-2H-苯并噻唑(0.3mmol,49.5mg)、异丙醇(3.0mmol,180.3mg)、Selectfluor(0.6mmol,212.6mg)和三氟乙酸(0.24mmol,27.4mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(45mmol,1.9g),置于20W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约16h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比5:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到白色固体,即衍生物It。收率66%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.96(d,J=1.5Hz,1H),7.78(d,J=8.5Hz,1H),7.35(dd,J=8.5,2.0Hz,1H),3.28(br,1H),1.75(s,6H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ182.29,154.06,133.63,132.05,125.44,122.80,122.53,73.77,30.75.
实施例21 衍生物Iu((R)n=6-硝基,R1=甲基,R2=甲基)的合成
称取6-硝基-2H-苯并噻唑(0.3mmol,54.0mg)、异丙醇(3.0mmol,180.3mg)、Selectfluor(0.6mmol,212.6mg)和三氟乙酸(0.24mmol,27.4mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(45mmol,1.9g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约16h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比5:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色固体,即衍生物Iu。收率60%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ8.84(d,J=2.5Hz,1H),8.36(dd,J=9.0,2.5Hz,1H),8.07(d,J=9.0Hz,1H),2.92(br,1H),1.80(s,6H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ186.68,157.22,144.84,135.77,123.20,121.54,118.46,74.22,30.63,29.71.
实施例22 衍生物Iv((R)n=6-甲氧基,R1=甲基,R2=乙基)的合成
称取6-甲氧基-2H-苯并噻唑(0.3mmol,49.5mg)、2-丁醇(9.0mmol,667.1mg)、Selectfluor(1.5mmol,531.5mg)和三氟乙酸(0.36mmol,41.0mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(75mmol,3.1g),置于40W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约30h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比10:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Iv。收率33%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.87(d,J=9.0Hz,1H),7.35(d,J=2.5Hz,1H),7.08(dd,J=9.0,3.0Hz,1H),3.89(s,3H),3.12(br,1H),2.02(dd,J=14.5,7.5Hz,2H),1.70(s,3H),0.93(t,J=5.0Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ176.57,157.48,147.43,136.78,123.34,115.28,104.34,55.85,36.28,29.72,8.02.
实施例23 衍生物Iw((R)n=5-氯,R1=甲基,R2=乙基)的合成
称取5-氯-2H-苯并噻唑(0.3mmol,49.5mg)、2-丁醇(6.0mmol,444.7mg)、Selectfluor(1.5mmol,531.5mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(75mmol,3.1g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约28h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比10:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Iw。收率39%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.98(d,J=2.0Hz,1H),7.80(d,J=8.5Hz,1H),7.36(dd,J=8.5,2.0Hz,1H),3.09(br,1H),2.03(ddd,J=29.0,14.5,7.5Hz,2H),1.71(s,3H),0.93(t,J=7.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ181.56,153.97,133.70,132.00,125.35,122.79,122.47,76.22,36.20,29.01,7.96.
实施例24 衍生物Ix((R)n=H,R1=H,R2=羟基甲基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、乙二醇(9.0mmol,558.6mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(58mmol,2.4g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约18h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比1:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Ix。收率56%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,DMSO)δ8.08(dd,J=8.0,0.5Hz,1H),7.95(d,J=8.0Hz,1H),7.53–7.46(m,1H),7.44–7.38(m,1H),6.41(d,J=5.0Hz,1H),5.01(t,J=6.0Hz,1H),4.92(ddd,J=6.5,5.0,4.0Hz,1H),3.84(ddd,J=10.0,5.5,4.0Hz,1H),3.67(dt,J=11.5,6.5Hz,1H).13C NMR(125MHz,DMSO)δ176.26,153.10,134.42,125.87,124.66,122.38,122.16,72.60,65.87.
实施例25 衍生物Iy((R)n=H,R1=甲基,R2=羟基甲基)的合成
称取2H-苯并噻唑(0.3mmol,40.6mg)、1,2-丙二醇(9.0mmol,684.8mg)、Selectfluor(0.9mmol,318.9mg)和三氟乙酸(0.30mmol,34.2mg)于25mL反应管中,再加入乙腈(58mmol,2.4g),置于30W功率的LED蓝光灯照射下反应,室温下搅拌反应,TLC监测,约20h后反应结束,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离(洗脱剂为体积比1:1的石油醚-乙酸乙酯混合溶剂)得到黄色油状物,即衍生物Iy。收率59%。
该化合物的1H NMR和13C NMR分析数据如下所述,
1H NMR(500MHz,DMSO)δ8.08–8.05(m,1H),7.96–7.93(m,1H),7.49–7.46(m,1H),7.41–7.38(m,1H),6.06(s,1H),4.96(t,J=5.0Hz,1H),3.64(tt,J=10.0,5.0Hz,2H),1.53(s,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3)δ177.89,152.88,135.20,126.17,125.18,122.94,121.86,75.74,69.96,25.54.
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举,本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

Claims (8)

1.一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于包括如下步骤:将如式(II)所示的取代2H-苯并噻唑与如式(III)所示的脂肪醇混合,加入氧化剂Selectfluor、添加剂三氟乙酸、溶剂乙腈,在氮气保护和LED蓝光灯照射下进行常温搅拌反应,TLC监测至反应结束后,反应液分离纯化制得如式(I)所示的C2取代的2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物;
Figure FDA0002388020320000011
式(I)和式(III)中,取代基R1选自氢或C1~C2烷基;取代基R2选自C1~C5烷基或C1~C2羟基烷基。
式(I)和式(II)中,2H-苯并噻唑环上的H被取代基R单取代、多取代或不被取代,且2H-苯并噻唑环的C2位不被取代基R取代;n为0~4的整数,n表示2H-苯并噻唑环上取代基R的个数;当n=0时,表示2H-苯并噻唑环上的H不被取代;当n=1时,表示2H-苯并噻唑环上的H被取代基R单取代;当n=2~4时,表示2H-苯并噻唑环上的H被取代基R多取代,不同取代位置上的取代基R相同或不同;所述取代基R为氢、C1~C5烷基、C1~C2烷氧基、C1~C2酰基、氰基、卤素或硝基。
2.根据权利要求1所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于式(I)和式(II)中,n=0~1的整数。
3.根据权利要求1所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于式(I)和式(III)中,取代基R1为氢或甲基;取代基R2为选自甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基或羟基甲基。
4.根据权利要求1所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于式(I)和式(II)中,(R)n为氢、6-甲氧基、7-甲氧基、5-乙酰基、6-氰基、5-氯或6-硝基;式(I)和式(III)中,R1为氢或甲基,R2为氢、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基或羟基甲基。
5.根据权利要求1所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于如式(II)所示的取代2H-苯并噻唑、如式(III)所示的脂肪醇、氧化剂Selefluor以及添加剂三氟乙酸的投料物质的量之比为1:5.0~50.0:1.0~8.0:0.5~1.5,优选为1:10.0~30.0:2.0~5.0:0.8~1.2。
6.根据权利要求1所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于如式(II)所示的取代2H-苯并噻唑与溶剂乙腈的投料物质的量之比为1:80.0~300.0,优选为1:150.0~250.0。
7.根据权利要求1所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于所述LED蓝光灯功率为10~50W,优选为20~40W;搅拌反应的时间为8~38小时,优选为16~30小时。
8.根据权利要求1所述的一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法,其特征在于反应液分离纯化的方法为:反应结束后,反应液浓缩除去溶剂,浓缩液经柱层析分离得到如式(I)所示的C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物,柱层析采用的洗脱剂为体积比1~10:1的石油醚与乙酸乙酯混合溶剂。
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