CN111909113A - 一种无催化剂和无添加剂条件下2-取代苯并噻唑类化合物的合成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无催化剂和无添加剂条件下2‑取代苯并噻唑类化合物的合成方法。该合成方法为：在反应管中，加入芳香胺类化合物、苄胺类化合物、无机硫源和溶剂，在130~150℃下搅拌反应，反应结束后冷却至室温，产物经分离纯化，得到所述2‑取代苯并噻唑类化合物，而且该反应能以良好的收率实现克级实验规模。该反应以芳香胺类化合物和苄胺类化合物为底物合成2‑取代苯并噻唑类化合物，无需任何催化剂和添加剂，反应条件相对温和，且具有较高的官能团耐受性。本发明发展了一种操作简单、直接、原子经济以多组分反应以良好的或极高的收率合成2‑取代苯并噻唑类化合物的方法。
Description
技术领域
本发明属于2-取代苯并噻唑类化合物领域，具体涉及一种无催化剂和无添加剂条件下2-取代苯并噻唑类化合物的合成方法。
背景技术
苯并噻唑类化合物是一种独特的多功能支架材料，也是一类极为重要的有机合成中间体，在医药、农药以及材料等诸多领域已经有着广泛的应用价值。2-取代苯并噻唑作为苯并噻唑类化合物的一种重要衍生物，也展现出了独特的生物活性和药理活性。传统的方法主要利用硫醇或硫代酰胺为有机硫源来合成2-取代苯并噻唑有相当多的文献报道（Y FLiao, H R Qi, S P Chen,Org. Lett., 2012, 14, 6004; Y D Sun, H F Jiang, W QWu, Org. Lett., 2013, 15, 1598.）。近年来，利用过渡金属催化活性较高的邻卤苯胺与无机硫源反应合成2-芳基苯并噻唑成为新的亮点（P Dang, W L Zeng, Y Yang, Org.Lett., 2014, 17, 34.）。然而，这类有机硫试剂或邻卤苯胺由于难以获得取代多样的原料，或者合成步骤比较长，生产成本较高，从而限制了这类方法的应用。
因此，从绿色化学角度出发，在无金属和无添加剂的条件，利用无机硫源和不含卤素的芳香胺为底物，找出一种简单、直接、原子经济的合成2-取代苯并噻唑类化合物成为当下急需解决的问题。本发明提供了一种在无催化剂和无添加剂的条件下，利用硫单质为无机硫源，便宜、易得的富电子芳香胺和苄胺为基本底物合成2-取代苯并噻唑类化合物的有价值的途径。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺点和不足，提供了一种无催化剂和无添加剂条件下2-取代苯并噻唑类化合物的合成方法。该方法以简单易得的芳香胺类化合物和苄胺类化合物为原料，以硫单质作为无机硫源，二甲基亚砜为溶剂合成2-取代苯并噻唑类化合物。该反应无需任何催化剂和添加剂，反应条件温和，且具有较高的官能团耐受性，为2-取代苯并噻唑类化合物的合成发展了一种操作简单、直接、原子经济的有价值的途径，在实际生产和研究中具备良好的应用前景。
本发明的目的通过如下技术方案实现。
一种无催化剂和无添加剂条件下2-取代苯并噻唑类化合物的合成方法，包含如下步骤：在反应管中，加入芳香胺类化合物、苄胺类化合物、无机硫源和溶剂，在130~150 ℃下搅拌反应，反应结束后冷却至室温，产物经分离纯化，得到所述2-取代苯并噻唑类化合物。
进一步地，合成过程的化学反应方程式如下所示：
式中，R1选自氢、甲基、甲氧基、三氟甲基、氨基、卤素基中的一种以上；R2选自氢、苯基、苄基、甲基、乙基；R3选自氢、苯基、苄基、甲基、乙基；R4选自取代或非取代的C6-C14的芳基、甲基、甲氧基、N,N-二甲基、卤素基中的一种以上。
进一步地，所述脂肪胺类化合物选自：苄胺、N-甲基苄胺、N,N-二甲基苄胺、4-甲氧基苯甲胺、4-(三氟甲基)苄胺、4-氟苄胺、4-氯苄胺、4-(三氟甲基)苄胺、3-甲基苄胺、3-氟苄胺、3-氨基苄基、2-甲基苄基、2-氟苄胺、3,5-双(三氟甲基)苯甲胺、3,5-二氟苄胺、3-氨甲基吡啶、1-萘甲基胺、2-噻吩甲胺。
进一步地，所述芳香胺类化合物选自：1-萘胺、3,4-二甲基苯胺、3,5-二甲基苯胺、3,4,5-三甲基苯胺、N,N-二甲基间苯二胺、间氨基乙酰苯胺、3-苄氧基苯胺、3,4,5-三甲氧基苯胺、3,4-二甲氧基苯胺、3-甲氧基-5-甲基苯胺、3-(甲硫基)苯胺、2-氨基蒽、6-溴2-萘胺。
进一步地，所述苄胺类化合物与芳香胺类化合物的摩尔比为1~3:1，优选为2:1。
进一步地，所述无机硫源为单质硫；所述无机硫源与2-萘胺或苄胺的摩尔比为2~4:1，优选为3:1。
进一步地，所述溶剂为二甲基亚砜。
进一步地，所述搅拌温度为130~150 ℃，优选为140 ℃。
进一步地，所述搅拌反应的时间为9~15小时，优选为11小时。
进一步地，所述分离纯化的操作为：将反应液用乙酸乙酯萃取，合并有机相，使用无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸除有机溶剂，得粗产物，经柱层析提纯，得到所述2-取代苯并噻唑类化合物。
本发明的合成方法的反应原理：首先，苄胺氧化成醛；然后，醛与芳香胺发生缩合反应生成席夫碱；最后，席夫碱与硫单质发生环化/硫化反应生成2-取代苯并噻唑类化合物。
与现有的技术相比，本发明具有如下优点及有益效果：
（1）本发明提供了一种无催化剂和无添加剂条件下2-取代苯并噻唑类化合物的合成方法。该方法以简单易得的芳香胺类化合物和苄胺类化合物为原料，以硫单质作为无机硫源，二甲基亚砜为溶剂合成2-取代苯并噻唑类化合物。该反应无需任何催化剂和添加剂，具有反应条件温和、底物适应性好等优点。
（2）本发明为2-取代苯并噻唑类化合物的合成发展了一种操作简单、直接、原子经济的有价值的途径，该反应的克级反应实验也能以较好的收率得到目标产物，因而有望应用于实际工业生产。
附图说明
图1和图2分别是实施例1所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
图3和图4分别是实施例3所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
图5、图6和图7分别是实施例4所得目标产物的氢谱图和碳谱图和氟谱图。
图8和图9分别是实施例5所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
图10、图11和图12分别是实施例6所得目标产物的氢谱图和碳谱图和氟谱图。
图13、图14和图15分别是实施例7所得目标产物的氢谱图和碳谱图和氟谱图。
图16和图17分别是实施例8所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
图18和图19分别是实施例9所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
图20和图21分别是实施例10所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
图22和图23分别是实施例11所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
图24和图25分别是实施例12所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
图26和图27分别是实施例13所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
图28和图29分别是实施例14所得目标产物的氢谱图和碳谱图。
具体实施方法
以下结合具体实施例及附图对本发明的技术方案作进一步详细的描述，但本发明的保护范围及实施方式不限于此。
实施例1
在干燥的Schlenk反应管中依次加入2-萘胺(0.2mmol)、苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率90%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图1和图2所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.15 - 8.13 (m, 2H), 8.11 (d, J = 8.5 Hz, 1H),8.01 (d, J = 8.0Hz, 1H), 7.95 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 9.0 Hz, 1H),7.58 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.55-7.49 (m, 4H); 13CNMR(CDCl3, 125MHz) δ 167.08,152.11, 133.57, 132.11, 130.94, 130.65, 128.98, 128.89, 127.97, 127.35,127.23, 126.92, 125.91, 125.08, 121.61。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例2
克级实验规模：
在干燥的Schlenk反应管中依次加入2-萘胺(5mmol)、苄胺(10mmol)、单质硫(15mmol)以及溶剂DMSO(5mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率79%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图1和图2所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.15 - 8.13 (m, 2H), 8.11 (d, J = 8.5 Hz, 1H),8.01 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.95 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 9.0 Hz, 1H),7.58 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.55-7.49 (m, 4H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ167.08, 152.11, 133.57, 132.11, 130.94, 130.65, 128.98, 128.89, 127.97,127.35, 127.23, 126.92, 125.91, 125.08, 121.61。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例3
在干燥的Schlenk反应管中依次加入2-萘胺(0.2mmol)、2,4,6-三甲基苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率68%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图3和图4所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.15 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 8.05 (d, J = 8.0 Hz,1H), 8.01 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.91 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.64 - 7.56 (m, 2H),6.99 (s, 2H), 2.37 (s, 3H), 2.22 (s, 6H); 13CNMR(CDCl3, 125MHz) δ166.53,151.44, 139.42, 137.36, 133.56, 133.33, 130.95, 130.64, 129.64, 128.96,128.36, 128.06, 126.95, 125.98, 125.28, 121.86, 21.22, 20.18。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例4
在干燥的Schlenk反应管中依次加入2-萘胺(0.2mmol)、4-(三氟甲基)苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率67%。
所得目标产物的氢谱图、碳谱图和氟谱图分别如图5、图6和图7所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.16 (d, J= 8.0 Hz, 2H), 8.06 (d, J = 9.0 Hz,1H), 7.96 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.92 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.84 (d, J = 9.0Hz,1H), 7.71 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.59 - 7.52(m, 2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ164.91, 152.16, 136.71, 132.58, 132.08 (q, J = 32.6 Hz), 131.17, 128.98,127.89, 127.74, 127.37, 127.14, 126.31, 125.94 (q, J = 3.9 Hz), 125.11,122.22 (q, J = 270.8 Hz), 121.70; 19F NMR (CDCl3, 470 MHz) δ -62.78。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例5
在干燥的Schlenk反应管中依次加入2-萘胺(0.2mmol)、2-甲基苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率87%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图8和图9所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.15 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 8.06 (d, J = 8.0 Hz,1H), 7.99 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.90 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.87 (d, J = 8.0Hz,1H), 7.61 (td, J = 7.0 Hz, J = 1.5 Hz, 1H), 7.56 (td, J = 8.0 Hz, J = 1.0 Hz,1H), 7.42 - 7.33 (m, 3H), 2.73 (s, 3H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 166.96,151.77, 137.12, 133.08, 132.72, 131.55, 130.96, 130.51, 129.87, 128.94,127.98, 127.19, 126.94, 126.13, 125.95, 125.26, 121.84, 21.48。
实施例6
在干燥的Schlenk反应管中依次加入2-萘胺(0.2mmol)、3-氟苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率81%。
所得目标产物的氢谱图、碳谱图和氟谱图分别如图10、图11和图12所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.08 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 8.00 (d, J = 8.0 Hz,1H), 7.95 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.88 - 7.85 (m, 3H), 7.60 (t, J = 7.5 Hz, 1H),7.55 (t, J = 7.0 Hz, 1H), 7.48 - 7.44 (m, 1H), 7.18 (td, J =8.0 Hz, J =2.0Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 165.44 (d, J = 3.00 Hz), 163.06 (d, J =245.8 Hz), 152.10, 135.73 (d, J = 8.00 Hz), 132.37, 131.14, 130.60 (d, J =8.1 Hz), 128.98, 127.98, 127.61, 127.09, 126.18, 125.13, 123.02 (d, J = 3.1Hz), 121.70, 117.51 (d, J = 21.50 Hz), 114.03 (d, J = 23.5 Hz); 19F NMR(CDCl3, 470 MHz) δ -111.96。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例7
在干燥的Schlenk反应管中依次加入2-萘胺(0.2mmol)、3,5-二氟苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率50%。
所得目标产物的氢谱图、碳谱图和氟谱图分别如图13、图14和图15所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.05 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.98 (d, J = 8.0 Hz,1H), 7.95 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 7.86 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 7.63 - 7.54 (m, 4H),6.91 (tt, J = 8.5 Hz, J = 2.5 Hz, 1H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 163.99 (t, J= 3.5 Hz), 163.20 (dd, J = 248.0 Hz, J = 12.6 Hz), 151.95, 136.52 (t, J = 9.8Hz), 132.53, 131.20, 128.99, 127.83, 127.19, 126.39, 125.10, 121.68, 110.09(dd, J = 20.6 Hz, J = 7.0 Hz), 105.72 (t, J = 25.3 Hz); 19F NMR (CDCl3, 470MHz) δ -108.35。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例8
在干燥的Schlenk反应管中依次加入2-萘胺(0.2mmol)、1-萘甲胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率80%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图16和图17所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 9.05 (d, J = 8.5 Hz, 1H), 8.24 (d, J = 8.5 Hz,1H), 8.08 (d, J = 8.0 Hz, 1H), 8.01 - 7.99 (m, 3H), 7.96 - 7.93 (m, 2H), 7.68- 7.65 (m, 1H), 7.64 - 7.57 (m, 4H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 166.61,152.17, 133.99, 132.66, 131.01, 130.90, 130.81, 130.61, 129.35, 128.95,128.38, 127.93, 127.59, 127.33, 126.98, 126.46, 126.03, 125.88, 125.34,125.00, 121.91。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例9
在干燥的Schlenk反应管中依次加入2-萘胺(0.2mmol)、2-噻吩甲胺( (0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率61%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图18和图19所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.06 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.94 (t, J = 7.0 Hz,2H), 7.85 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.68 (d, J = 3.5 Hz, 1H), 7.58 (t, J = 7.0 Hz,1H), 7.52 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 7.49 (d, J = 5.0 Hz, 1H), 7.14 (t, J = 4.0 Hz,2H); 13C NMR (CDCl3, 125 MHz) δ 160.56, 151.72, 137.37, 131.63, 131.03,128.95, 128.87, 128.09, 128.04, 127.89, 127.47, 127.00, 125.93, 124.96,121.43。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例10
在干燥的Schlenk反应管中依次加入3,4-二甲氧基苯胺(0.2mmol)、苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率88%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图20和图21所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ8.02-8.01 (m, 2H), 7.54 (s, 1H), 7.48-7.42 (m,3H), 7.28 (s, 1H), 3.97 (s, 3H), 3.95 (s, 3H); 13CNMR(CDCl3, 125MHz) δ 166.16,149.31, 148.45, 148.34, 133.68, 130.35, 128.91, 126.92, 104.53, 102.26,56.21, 56.03。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例11
在干燥的Schlenk反应管中依次加入3-(苯氧基甲基)苯胺(0.2mmol)、苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率60%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图22和图23所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.08-8.06 (m, 2H), 7.76 (d, J = 9.0 Hz, 1H),7.65 (d, J = 2.5 Hz, 1H), 7.50-7.49 (m, 5H), 7.42 (t, J = 7.5 Hz, 2H), 7.35(t, J = 7.5 Hz, 1H), 7.13(dd, J = 8.5 Hz, J = 2.5 Hz, 1H), 5.18 (s, 2H);13CNMR(CDCl3, 125MHz) δ 169.30, 158.16, 155.21, 136.63, 133.60, 130.89,128.99, 128.61, 128.05, 127.53, 127.35, 127.11, 121.88, 116.10, 106.63,70.33。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例12
在干燥的Schlenk反应管中依次加入2-氨基蒽(0.2mmol)、苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产物，产率35%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图24和图25所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.55 (s, 1H), 8.50(s, 1H), 8.16(d, J = 6.5 Hz,2H), 8.06-8.03(m, 3H), 7.99(d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.56-7.49 (m, 5H); 13CNMR(CDCl3, 125MHz) δ 166.94, 151.81, 133.68, 132.02, 131.73, 131.51, 130.64,129.48, 129.09, 128.28, 127.98, 127.82, 127.75, 127.19, 126.32, 126.26,125.67, 123.16, 121.74。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例13
在干燥的Schlenk反应管中依次加入6-溴2-萘胺(0.2mmol)、苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产能，产率76%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图26和图27所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.11-8.08 (m, 4H), 7.85 (d, J = 8.5 Hz, 1H),7.75 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.65-7.63 (m, 1H), 7.51-7.50 (m, 3H); 13CNMR(CDCl3,125MHz) δ 167.52, 152.36, 133.40, 132.14, 131.01, 130.92, 130.17, 129.09,127.31, 126.66, 126.51, 126.39, 122.75, 119.73。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
实施例14
在干燥的Schlenk反应管中依次加入间氨基乙酰苯胺(0.2mmol)、苄胺(0.4mmol)、单质硫(0.6mmol)以及溶剂DMSO(2mL)，待样品加完后，用油泵抽真空后注入氮气进行气体置换，置换三次后，在140 ℃反应11小时后停止，冷却到室温。通过薄层色谱法(TLC)检测反应，待原料反应完，反应终止，反应管中混合液冷却至室温。对混合液进行初步处理：萃取，收集有机层，旋粉，进行柱层析得到目标产能，产率55%。
所得目标产物的氢谱图和碳谱图分别如图28和图29所示，核磁数据如下所示：
1H NMR (CDCl3, 500 MHz) δ 8.17 (d, J = 1.5 Hz, 1H), 8.06-8.04 (m, 2H),7.80 (d, J = 9.0 Hz, 1H), 7.76 (s, 1H), 7.64 (dd, J = 8.5 Hz, J = 2.0 Hz,1H), 7.49-7.48 (m, 3H), 2.22 (s, 3H); 13CNMR(CDCl3, 125MHz) δ 169.31, 168.58,154.52, 136.70, 133.41, 131.05, 130.57, 129.01, 127.47, 121.70, 118.46,113.89, 24.61。
经以上数据推测目标产物的结构如下：
Claims (10)
1.一种无催化剂和无添加剂条件下2-取代苯并噻唑类化合物的合成方法，其特征在于，包含如下步骤：在反应管中，加入芳香胺类化合物、苄胺类化合物、无机硫源和溶剂，在130~150 ℃下搅拌反应，反应结束后冷却至室温，产物经分离纯化，得到所述2-取代苯并噻唑类化合物。
2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，合成过程的化学反应方程式如下所示：
式中，R1选自氢、甲基、甲氧基、三氟甲基、氨基、卤素基中的一种以上；R2选自氢、苯基、苄基、甲基、乙基；R3选自氢、苯基、苄基、甲基、乙基；R4选自取代或非取代的C6-C14的芳基、甲基、甲氧基、N,N-二甲基、卤素基中的一种以上。
3.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述脂肪胺类化合物为苄胺、N-甲基苄胺、N,N-二甲基苄胺、4-甲氧基苯甲胺、4-(三氟甲基)苄胺、4-氟苄胺、4-氯苄胺、4-(三氟甲基)苄胺、3-甲基苄胺、3-氟苄胺、3-氨基苄基、2-甲基苄基、2-氟苄胺、3,5-双(三氟甲基)苯甲胺、3,5-二氟苄胺、3-氨甲基吡啶、1-萘甲基胺、2-噻吩甲胺。
4.根据权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于，所述芳香胺类化合物为1-萘胺、3,4-二甲基苯胺、3,5-二甲基苯胺、3,4,5-三甲基苯胺、N,N-二甲基间苯二胺、间氨基乙酰苯胺、3-苄氧基苯胺、3,4,5-三甲氧基苯胺、3,4-二甲氧基苯胺、3-甲氧基-5-甲基苯胺、3-(甲硫基)苯胺、2-氨基蒽、6-溴2-萘胺。
5.根据权利要求1-4所述的合成方法，其特征在于，所述苄胺类化合物与芳香胺类化合物的摩尔比为1~3:1。
6.根据权利要求1-4所述的合成方法，其特征在于，所述无机硫源为硫单质；所述无机硫源的加入量与芳香胺类化合物的摩尔比为2~4:1。
7.根据权利要求1-4所述的合成方法，其特征在于，所述溶剂为二甲基亚砜。
8.根据权利要求1-4所述的合成方法，其特征在于，所述搅拌温度为130~150 ℃。
9.根据权利要求1-4所述的合成方法，其特征在于，所述反应时长为9~15小时。
10.根据权利要求1-4所述的合成方法，其特征在于，所述分离纯化的操作为：将反应液用乙酸乙酯萃取，合并有机相，使用无水硫酸镁干燥，过滤，减压蒸除有机溶剂，得粗产物，经柱层析提纯，得到所述2-取代苯并噻唑类化合物。
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| CN110357870A (zh) * | 2019-07-24 | 2019-10-22 | 中南大学 | 一种用于检测甲醛的荧光分子探针与制备方法、及其荧光试纸的制备方法 |
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