CN112159417B - 一种噻吩并噻唑及衍生物及其合成方法 - Google Patents

一种噻吩并噻唑及衍生物及其合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种噻吩并噻唑及衍生物及其合成方法。本发明首次采用在Cu催化下，在空气氛围中，将酮肟酯类化合物，甲醛类化合物和硫粉转化为噻吩并噻唑及衍生物，制得分子结构稳定，化学性质优良。合成方法的反应原料廉价易得，且不需要经过预处理，反应的原子经济性高；反应只需要使用廉价的铜催化剂，减少环境污染，节约原材料，减少反应成本；整个反应体系简单，反应条件温和，反应设备较少，实验操作简便，用料来源广泛。

Description

一种噻吩并噻唑及衍生物及其合成方法
技术领域
本发明涉及一种噻吩并噻唑及衍生物及其合成方法，属于有机化合物合成技术领域。
背景技术
噻吩并噻唑及其衍生物是一类重要的芳杂环化合物，而噻唑的多种衍生物又是重要的药物或生理活性的物质。在光电材料等多领域可能具有潜在的应用。迄今为止还没有合成此类化合物的方法。
发明内容
本发明为了填补现有技术的空白，提供一种分子结构稳定、化学性质优良的噻吩并噻唑及衍生物。
本发明还提供一种噻吩并噻唑及衍生物的合成方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明提供一种噻吩并噻唑及衍生物，其结构式为：
Figure GSB0000204364910000011
本发明还提供一种噻吩并噻唑及衍生物的方法，以铜类化合物作催化剂，包括以下步骤：
以铜类化合物作催化剂，包括以下步骤：
S1：将酮肟酯类化合物，甲醛类化合物，硫粉，催化剂与有机溶剂在反应容器内进行充分混合；
S2：空气氛围下，对反应物加热进行反应；
S3：纯化得到骨架为噻吩并噻唑及衍生物。
优选地，本发明的合成方法，所述酮肟酯类化合物选自：苄叉丙酮肟酯，3-乙酰基噻吩肟酯，2-乙酰基苯并噻吩肟酯。
优选地，本发明的合成方法，所述甲醛类化合物，其通式为式IV
Figure GSB0000204364910000012
优选地，本发明的合成方法，所述甲醛类化合物选自：苯甲醛，2-吡啶甲醛。
优选地，本发明的合成方法，所述铜类化合物选自：溴化亚铜。
优选地，本发明的合成方法，所述铜类化合物选自：无水硫酸铜、溴亚化铜、碘化亚铜中的一种。
优选地，本发明的合成方法，反应温度为110℃-130℃，反应时长为16h-20h。
优选地，本发明的合成方法，所述有机溶剂为DMSO。
本发明现有技术所产生的有益效果：
(I)本发明在铜类化合物的催化下，在空气氛围中，将酮肟酯类化合物，甲醛类化合物和硫粉转化为一种噻吩并噻唑及衍生物的技术方案，制得分子结构稳定；(II)首次报道这种新化合物，且反应原料廉价易得，不需要贵金属催化剂，只需要使用廉价的铜催化剂，减少环境污染，减少反应成本；(III)是科研道路上的又一新发现，为科研成果又添上完美的一笔；(IV)采用一锅法直接选择性的合成目标产物且收率高，节约了大量的研制时间与生产周期；(VI)它工艺科学、合理，操作容易，反应步骤少，所需设备少；(VII)它具有原料广泛，低投入、高产出，易于进一步大批量生产和普及推广；(VIII)它具有反应体系简单，反应条件温和，反应设备较少，实验操作简便，用料来源广泛等特点。
附图说明
图1是本发明合成产物的具体结构式。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1-3
噻吩并噻唑及衍生物的合成方法包括以下步骤：
步骤1：将酮肟酯类化合物(具体物质见表1)、甲醛类化合物(具体物质见表1)和硫粉和碱加入反应容器中，将铜催化剂(具体物质见表1)和有机溶剂(具体物质见表1)加入反应容器中混合均匀；
步骤2：将反应容器均匀加热(如油浴加热)至表1中所述的温度，酮肟酯类化合物、甲醛类化合物和硫粉在溶剂中进行反应，并持续表1中所述的时间；
步骤3：反应完成后进行提纯得到。
表1：实施例1-3中甲醛化合物、酮肟酯类化合物、硫粉、铜催化剂和碱的摩尔比、反应温度和反应时间
Figure GSB0000204364910000021
*为甲醛类化合物、酮肟酯类化合物、硫粉、铜催化剂和碱的摩尔比
将步骤3后反应容器内的物质进行转化率检测并进行核磁共振，部分实施例的结果如下：
实施例3产物的核磁数据如下：
1H NMR(400MHz，CDCl3，ppm)：δ8.02(dd，J＝7.3，2.0Hz，2H)，7.91(d，J＝7.9Hz，1H)，7.83(d，J＝7.7Hz，1H)，7.50-7.36(m，5H).；13CNMR(100MHz，CDCl3，ppm)：8171.3，153.1，141.6，136.2，133.8，133.1，132.1，130.5，129.1，128.4，126.7，124.9，124.7，124.2，120.3.
表 实施例1-3反应的转化率及产物表
Figure GSB0000204364910000031
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (1)

1.一种噻吩并噻唑及衍生物的合成方法，其特征在于，以铜类化合物作催化剂，包括以下步骤：
S1：将酮肟酯类化合物，甲醛类化合物，硫粉，碱，催化剂与有机溶剂在反应容器内进行充分混合；
S2：空气氛围下，对反应物加热进行反应；
S3：纯化得到骨架为噻吩并噻唑及衍生物；
所述酮肟酯类化合物选自：苄叉丙酮肟酯，3-乙酰基噻吩肟酯，2-乙酰基苯并噻吩肟酯；
所述甲醛类化合物分别选自：2-吡啶甲醛，苯甲醛；
所述合成的噻吩并噻唑及衍生物的结构如下：
Figure FSB0000204505970000011
所述铜类化合物选自：无水硫酸铜、溴化亚铜、碘化亚铜中的一种；
反应温度为110℃-130℃，反应时长为16h-20h；
所述有机溶剂为DMSO。
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