CN115819371A - 一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种苯并噻唑‑2‑甲醛及其衍生物的制备方法，涉及有机合成领域，包括如下步骤：将如式Ⅰ所示的2‑甲基苯并噻唑或取代的2‑甲基苯并噻唑溶于溶剂，在催化剂和氧化剂作用下，加热至80‑200℃，反应0.5‑2h，转化为如式Ⅱ所示的苯并噻唑‑2‑甲醛及其衍生物，反应式如下：
所述催化剂为四丁基碘化铵、2‑碘酰基苯甲酸、碘单质、碘化钠、碘化钾和N‑碘代丁二酰亚胺中的任意一种或两种以上，所述氧化剂为过氧化叔丁醇、过氧化氢、过氧化二苯甲酰和二叔丁基氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过硫酸钾和过硫酸钠中的任意一种或两种以上。本发明提供了一种反应时间短，纯度高，后续处理简单，适合大规模的工业化生产的苯并噻唑‑2‑甲醛及其衍生物的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及有机合成领域，具体涉及一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法。
背景技术
苯并噻唑及其衍生物是常见的N，S杂环化合物，普遍的存在于各种天然产物，生物活性化合物，药品和各种功能材料之间。如在材料化学领域常用作硫化促进剂、抗氧化剂、酶抑制剂、植物调节剂和荧光材料等，在生物化学领域中常用其进行抗癌、抗菌、抗肿瘤等方面研究。基于苯并噻唑衍生物在医药，材料等领域的广泛研究，构建苯并噻唑衍生物分子库和筛选高活性化合物尤为重要。其中2-位取代基对苯并噻唑的活性有着很大的影响，2-取代苯并噻唑化合物是构建苯并噻唑衍生物的关键，其中噻唑-2-甲醛是构建2-取代苯并噻唑化合物的重要前提。
苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物具有反应活性很高的甲酰基，能进行各种化学反应，因而成为合成苯并噻唑类衍生物的重要中间体。随着它在各个领域的日益广泛的应用，因此开发一种关于苯并噻唑-2-甲醛的绿色、高效的合成方法有着重要的实际意义。目前对苯并噻唑-2-甲醛的合成有诸多报道如:
Miura等(Tachikawa,Y,Itoh,et al.Catalytic Aerobic Photo-oxidation of aMethyl Group on a Heterocycle to Produce an Aldehyde via Homolytic C-I BondCleavage caused by Irradiation with Visible Light[J].Advanced synthesis&catalysis,2016,358:172-182)报道了一种使用2-甲基苯并噻唑为原料，分子氧为氧化剂，在碘做催化剂和酸作为促进剂的作用下得到苯并噻唑-2-甲醛合成方法。其反应式如(1)所示
然而此方案中所用的三氟乙酸对水生环境可造成长期不利影响，且这一方法反应时间长，分离操作较为复杂。
2017年康从民课题组(Zhang C,Xu J,Zhao X,et al.Synthesis of novel3-(benzothiazol-2-ylmethylene)indolin-2-ones[J].Journal of Chemical Research,2017,41:537-540.)提出邻氨基苯硫酚与乙醇酸在盐酸中进行缩合反应，然后经MnO2氧化得到产物苯并噻唑-2-甲醛。其反应式如(2)所示
以上合成方法产率较高，原料便宜，但该实验过程需要多步反应且有操作繁杂耗时长等缺点，因此这一方案的应用也受到一定限制。
随后陈铁桥等(Ye R,Cao Y,Tieqiao Chen,et al.Metal-and radical-freeaerobic oxidation of heteroaromatic methanes:an efficient synthesis ofheteroaromatic aldehydes[J].Organic&Biomolecular Chemistry,2019,17(17):4220-4224.)在之前的研究基础上成功的发展了一种无金属和无自由基的高效氧化合成方法进行苯并噻唑-2-甲醛的合成。然而此反应条件苛刻，耗时长，成本高，和强酸的使用也不利于工业上大规模应用。其反应式如(3)所示：
随着对苯并噻唑的深入研究，Kondo等人(Shigeno M,Fujii Y,Kajima A,etal.Catalytic Deprotonativeα-Formylation of Heteroarenes by an Amide BaseGenerated In Situ from TMAF and N(TMS)3[J].Organic Process Research&Development,2018,23(4).)和Tao Wang课题组(Wu Y,Guo P,Chen L,et al.Iron-catalyzed tandem oxidative coupling and acetal hydrolysis reaction to prepareformylated benzothiazoles and isoquinolines[J].Chemical Communications.)课题组分别利用苯并噻唑与N,N-二甲基甲酰胺和1,3-二恶烷在一定条件下进行苯并噻唑-2-甲醛的研究，最终都以良好的分离产率得等到目标产物，其反应式如(4)所示：
然而这两种反应都需要利用强酸进行水解，其中酸性体系对设备及环境都势必造成污染。
虽然上述现有技术公开了苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，满足了一定的需求，但是仍然存在上述缺点。因此，对于苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的研究需要继续改进优化，开发出一种对环境友好的，经济的，以利于大规模工业化生产的合成方法。
发明内容
本发明的目的是针对现存技术中催化活性低、强酸酸性溶液的使用及副反应多、产率低反应条件苛刻等问题提供一种在温和条件下用廉价原料制备高产率的苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物及其衍生物的方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，包括如下步骤：将如式Ⅰ所示的2-甲基苯并噻唑或取代2-甲基苯并噻唑于溶剂中，在催化剂和氧化剂作用下，加热至80-200℃，反应0.5-2h，转化为如式Ⅱ所示的苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物，反应式如下：
所述式Ⅰ或式Ⅱ中R1选自C1-6烷基、烷氧基、卤素、硝基、氨基、氰基、芳基、烯基和芳杂环中的任意一种；所述催化剂为四丁基碘化铵、2-碘酰基苯甲酸、碘单质、碘化钠、碘化钾和N-碘代丁二酰亚胺中的任意一种或两种以上，所述氧化剂为过氧化叔丁醇、过氧化氢、过氧化二苯甲酰和二叔丁基氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过硫酸钾和过硫酸钠中的任意一种或两种以上。
本发明的有益效果是：提供一种反应时间短，纯度高，后续处理简单，适合大规模的工业化生产的苯并噻唑-2-甲醛及取代苯并噻唑-2-甲醛的的制备方法。
进一步，所述催化剂和氧化剂的物质的量的比为(0.01-0.5):(1-15)，所述氧化剂和取代或未取代的2-甲基苯并噻唑的物质的量的比为(0.02-0.4)：(0.1-5)。
采用上述进一步方案的有益效果是：采用催化剂和氧化剂的物质的量的比为(0.01-0.5):(1-15)得到的产物的收率高达80％以上。
进一步，具体的反应步骤包括：
步骤1：在反应容器中加入2-甲基苯并噻唑和取代2-甲基苯并噻唑、催化剂、氧化剂和溶剂，在空气条件下加热至80-200℃，进行反应0.5-2h，得到含有苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的反应液；
步骤2：步骤1中得到含有苯并噻唑-2-甲醛衍生物的反应液依次进行分离萃取、减压蒸馏浓缩及柱层析分离纯化，得到苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物。
进一步，步骤1中所述溶剂为有机溶剂，或水和有机溶剂按照体积比1:(1-10)的含水混合物，所述有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氧六环、N-甲基吡咯烷酮、甲苯和氯苯中的任意一种或两种以上的混合物(任意体积混合)；步骤2中所述分离萃取的萃取剂为体积比为(6-20):5的有机溶剂与水；所述柱层析分离纯化中色谱柱固定相为200-300目的二氧化硅，洗脱剂为体积比为(1-50)：1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶液。
其中，萃取剂中的有机溶剂选自为乙酸乙酯，二氯甲烷，甲醇，苯，甲苯或乙醚。
进一步，所述式Ⅰ或式Ⅱ中R1选自氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、环己基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、溴、碘、硝基、氨基、氰基、芳基、乙烯基、丙烯基和芳杂环中的一种。
进一步，所述苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物具体为苯并噻唑-2-甲醛、6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛、5-甲基苯并噻唑-2-甲醛、6-氟苯并噻唑-2-甲醛、6-溴苯并噻唑-2-甲醛、5-氯苯并噻唑-2-甲醛、6-氰基苯并噻唑-2-甲醛、6-硝基苯并噻唑-2-甲醛、萘并[2,3,d]噻唑-2-甲醛、或5,6-二甲基苯并噻唑-2-甲醛。
进一步，所述苯并噻唑-2-甲醛的制备方法具体为：
步骤1：向反应容器中按照物质的量的比(0.1-5)：(0.01-0.5)：(0.5-8)加入2-甲基苯并噻唑、催化剂和氧化剂，随后加入溶剂，在空气条件下加热至80-200℃，进行反应1-2h，得到含有苯并噻唑-2-甲醛的反应液，所述催化剂为四丁基碘化铵、2-碘酰基苯甲酸、碘单质、碘化钠、碘化钾和N-碘代丁二酰亚胺中的任意一种或两种以上，所述氧化剂为过氧化叔丁醇、过氧化氢、过氧化二苯甲酰和二叔丁基氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过硫酸钾和过硫酸钠中的任意一种或两种以上；
步骤2：步骤1中得到含有苯并噻唑-2-甲醛的反应液依次进行分离萃取、减压蒸馏浓缩及柱层析分离纯化，得到苯并噻唑-2-甲醛。
进一步，所述6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛的制备方法具体为：
步骤1：向反应容器中按照物质的量的比(0.1-5)：(0.01-0.5)：(0.5-8)加入2-甲基苯并噻唑、催化剂和氧化剂，随后加入溶剂，在空气条件下加热至80-200℃，进行反应0.5-2h，得到含有6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛的反应液；
步骤2：步骤1中得到含有6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛的反应液依次进行分离萃取、减压蒸馏浓缩及柱层析分离纯化，得到6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛。
进一步，所述5-甲基苯并噻唑-2-甲醛的制备方法具体为：
步骤1：向反应容器中按照物质的量的比(0.1-5)：(0.02-0.4)：(0.5-8)加入2-甲基苯并噻唑、催化剂和氧化剂，随后加入溶剂，在空气条件下加热至80-200℃，进行反应0.5-2h，得到含有5-甲基苯并噻唑-2-甲醛的反应液，所述催化剂为四丁基碘化铵、2-碘酰基苯甲酸、碘单质、碘化钠、碘化钾和N-碘代丁二酰亚胺中的任意一种或两种以上，所述氧化剂为过氧化叔丁醇、过氧化氢、过氧化二苯甲酰和二叔丁基氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过硫酸钾和过硫酸钠中的任意一种或两种以上；
步骤2：步骤1中得到含有5-甲基苯并噻唑-2-甲醛的反应液依次进行分离萃取、减压蒸馏浓缩及柱层析分离纯化，得到5-甲基苯并噻唑-2-甲醛。
进一步，所述6-氟苯并噻唑-2-甲醛的制备方法具体为：
步骤1：向反应容器中按照物质的量的比(0.1-5)：(0.02-0.4)：(0.5-8)加入2-甲基苯并噻唑、催化剂和氧化剂，随后加入溶剂，在空气条件下加热至80-200℃，进行反应0.5-2h，得到含有6-氟苯并噻唑-2-甲醛的反应液，所述催化剂为四丁基碘化铵、2-碘酰基苯甲酸、碘单质、碘化钠、碘化钾和N-碘代丁二酰亚胺中的任意一种或两种以上，所述氧化剂为过氧化叔丁醇、过氧化氢、过氧化二苯甲酰和二叔丁基氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过硫酸钾和过硫酸钠中的任意一种或两种以上；
步骤2：步骤1中得到含有6-氟苯并噻唑-2-甲醛的反应液依次进行分离萃取、减压蒸馏浓缩及柱层析分离纯化，得到6-氟苯并噻唑-2-甲醛。
附图说明
图1为本发明实施案例1目标产物的高分辨质谱图；
图2为本发明实施案例1目标产物的核磁氢谱图；
图3为本发明实施案例1目标产物的核磁碳谱图。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施案例1
苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，包括如下步骤：
向烧瓶中加入2mmol的2-甲基苯并噻唑0.0.1mmol的碘与7mmol的过氧化叔丁醇和5ml的二甲基亚砜，在反应容器中加热至180℃，恒温搅拌1.5h，反应物完全反应后，停止反应，自然冷却至室温，将反应体系转移至分液漏斗中加入25ml水，分批加入乙酸乙酯(3×15ml)洗涤萃取，合并有机相进行减压蒸馏然后利用柱层析提纯得到目标产物苯并噻唑-2-甲醛。分离收率：83％。
本实施案例得到目标产物的高分辨质谱图见图1，核磁氢谱图见图2，核磁碳谱图见图3。
实施案例2
苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，包括如下步骤：
向烧瓶中加入2mmol的2-甲基苯并噻唑0.1mmol的碘化钠与9mmol的过氧化氢和二叔丁基氧化物的混合体系及6ml的N,N-二甲基甲酰胺，在反应容器中加热至180℃，恒温搅拌1.5h，反应物完全反应后，停止反应，自然冷却至室温，将反应体系转移至分液漏斗中加入25ml水，分批加入乙酸乙酯(3×15ml)洗涤萃取，合并有机相进行减压蒸馏然后利用柱层析提纯得到目标产物苯并噻唑-2-甲醛。分离收率：85％。
实施案例3
6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，包括如下步骤：
向烧瓶中加入3mmol的6-甲氧基-2-甲基苯并噻唑0.2mmol的四丁基碘化铵与6mmol的过苯甲酸叔丁酯和7ml的N-甲基吡咯烷酮，在反应容器中加热至170℃，恒温搅拌1h，待反应物完全反应后，停止反应，自然冷却至室温，将反应体系转移至分液漏斗中加入25ml水，分批加入乙酸乙酯(3×15ml)洗涤萃取，合并有机相进行减压蒸馏然后利用柱层析提纯得到目标产物6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛。分离收率：82％。
实施案例4
5-甲基苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，包括如下步骤：
向烧瓶中加入1mmol的2，5-二甲基苯并噻唑和0.5mmol的N-碘代丁二酰亚胺与5mmol的过氧化叔丁醇和5ml的氯苯，在反应容器中加热至180℃，恒温搅拌1h，待反应物完全反应后，停止反应，将反应体系自然冷却至室温，转移至分液漏斗中加入25ml水，分批加入乙酸乙酯(3×15ml)洗涤萃取，合并有机相进行减压蒸馏然后利用柱层析提纯得到目标产物5-甲基苯并噻唑-2-甲醛。分离收率：88％。
实施案例5
6-氟苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，包括如下步骤：
向烧瓶中加入3mmol的6-氟-2-甲基苯并噻唑和0.3mmol的2-碘酰基苯甲酸与12mmol的过硫酸钾和过苯甲酸叔丁酯的混合体系和8ml的甲苯，在反应容器中加热至180℃，恒温搅拌1h，待反应物完全反应后，停止反应，自然冷却至室温，将反应体系转移至分液漏斗中加入25ml水，分批加入乙酸乙酯(3×15ml)洗涤萃取，合并有机相进行减压蒸馏然后利用柱层析提纯得到目标产物6-氟苯并噻唑-2-甲醛。分离收率：80％。
实施案例6
6-溴苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，包括如下步骤：
向烧瓶中加入1mmol的6-溴-2-甲基苯并噻唑和0.05mmol的2-碘酰基苯甲酸与5mmol的过氧化二苯甲酰和6ml的二甲基亚砜和水按照体积比3:1混合物，在反应容器中加热至180℃，恒温搅拌1h，待反应物完全反应后，停止反应，自然冷却至室温，将反应体系转移至分液漏斗中加入25ml水，分批加入乙酸乙酯(3×15ml)洗涤萃取，合并有机相进行减压蒸馏然后利用柱层析提纯得到目标产物6-溴苯并噻唑-2-甲醛。分离收率：81％。
实施案例7
5-氯苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，包括如下步骤：
向烧瓶中加入4mmol的6-氯-2-甲基苯并噻唑和0.4mmol的碘与14mmol的过氧化叔丁醇和9ml的N,N-二甲基甲酰胺和水按照体积比5:1混合物，在反应容器中加热至180℃，恒温搅拌1.5h，待反应物完全反应后，停止反应，自然冷却至室温，将反应体系转移至分液漏斗中加入25ml水，分批加入乙酸乙酯(3×15ml)洗涤萃取，合并有机相进行减压蒸馏然后利用柱层析提纯得到目标产物5-氯苯并噻唑-2-甲醛。分离收率：82％。
实施案例8
6-氰基苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，包括如下步骤：
向烧瓶中加入4mmol的6-氰基-2-甲基苯并噻唑和0.4mmol的碘化钾与14mmol的过氧化叔丁醇和过硫酸钠及8ml的N-甲基吡咯烷酮和水按照体积比8:1的混合物，在反应容器中加热至180℃，恒温搅拌1.5h，待反应物完全反应后，停止反应，自然冷却至室温，将反应体系转移至分液漏斗中加入25ml水，分批加入乙酸乙酯(3×15ml)洗涤萃取，合并有机相进行减压蒸馏然后利用柱层析提纯得到目标产物6-氰基苯并噻唑-2-甲醛。分离收率：83％。
实施案例9
6-硝基苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，包括如下步骤：
向烧瓶中加入5mmol的6-硝基-2-甲基苯并噻唑和0.5mmol的碘与15mmol的过氧化叔丁醇和10ml的甲苯和水按照体积比10:1的混合物，在反应容器中加热至180℃，恒温搅拌1h，待反应物完全反应后，停止反应，自然冷却至室温，将反应体系转移至分液漏斗中加入25ml水，分批加入乙酸乙酯(3×15ml)洗涤萃取，合并有机相进行减压蒸馏然后利用柱层析提纯得到目标产物6-硝基苯并噻唑-2-甲醛。分离收率：81％。
实施案例10
萘并[2,3,d]噻唑-2-甲醛的合成方法，包括如下步骤：
向烧瓶中加入5mmol的2-甲基萘并[2,3-d]噻唑0.5mmol的碘与15mmol的过氧化叔丁醇和6ml的二甲基亚砜，在反应容器中加热至150℃，恒温搅拌1h，待反应物完全反应后，停止反应，自然冷却至室温，将反应体系转移至分液漏斗中加入25ml水，分批加入乙酸乙酯(3×15ml)洗涤萃取，合并有机相进行减压蒸馏然后利用柱层析提纯得到目标产物6-氟苯并噻唑-2-甲醛。分离收率：82％。
对照例1
本对照例是苯并噻唑-2-甲醛的合成方法，与实施例1相比，只添加1mmol的氧化剂，不添加催化剂。其余与实施例1相同。分离收率：0％。
可知，本发明提供一种反应时间短，纯度高，后续处理简单，适合大规模的工业化生产的苯并噻唑-2-甲醛及取代苯并噻唑-2-甲醛的的制备方法。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，其特征在于：将如式Ⅰ所示的2-甲基苯并噻唑或取代2-甲基苯并噻唑溶于溶剂中，在催化剂和氧化剂作用下，加热至80-200℃，反应0.5-2h，转化为如式Ⅱ所示的苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物，反应式如下：
所述式Ⅰ或式Ⅱ中R1选自氢、C1-6烷基、烷氧基、卤素、硝基、氨基、氰基、芳基、烯基和芳杂环的任意一种；
所述催化剂为四丁基碘化铵、2-碘酰基苯甲酸、碘单质、碘化钠、碘化钾和N-碘代丁二酰亚胺中的任意一种或两种以上，所述氧化剂为过氧化叔丁醇、过氧化氢、过氧化二苯甲酰和二叔丁基氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过硫酸钾和过硫酸钠中的任意一种或两种以上。
2.根据权利要求1所述一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述催化剂和氧化剂的物质的量的比为(0.01-0.5):(0.1-8)，所述氧化剂和2-甲基苯并噻唑或取代2-甲基苯并噻唑的物质的量的比为(1-15)：(0.1-5)。
3.根据权利要求1所述一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，其特征在于，具体的反应步骤包括：
步骤1：在反应容器中加入2-甲基苯并噻唑或取代2-甲基苯并噻唑、催化剂、氧化剂和溶剂，在空气条件下加热至80-200℃，反应0.5-2h，得到含有苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的反应液；
步骤2：步骤1中得到含有苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的反应液依次进行分离萃取、减压蒸馏浓缩及柱层析分离纯化，得到苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物。
4.根据权利要求3所述一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，其特征在于，步骤1中所述溶剂为有机溶剂或水与有机溶剂按照体积比1:(1-10)的含水混合物，所述有机溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二氧六环、N-甲基吡咯烷酮、甲苯和氯苯中的任意一种或两种以上的混合物；步骤2中所述分离萃取的萃取剂为体积比为(6-20):5的有机溶剂和水；所述柱层析分离纯化中色谱柱固定相为200-300目的二氧化硅，洗脱剂为体积比为(1-50):1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶液。
5.根据权利要求1至4任一项所述一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述式Ⅰ或式Ⅱ中R1选自氢、甲基、乙基、异丙基、叔丁基、环己基、甲氧基、乙氧基、氟、氯、溴、碘、硝基、氨基、氰基、芳基、乙烯基、丙烯基和芳杂环中的一种。
6.根据权利要求1至5任一项所述一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物具体为苯并噻唑-2-甲醛、6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛、5-甲基苯并噻唑-2-甲醛、6-氟苯并噻唑-2-甲醛、6-溴苯并噻唑-2-甲醛、5-氯苯并噻唑-2-甲醛、6-氰基苯并噻唑-2-甲醛、6-硝基苯并噻唑-2-甲醛、萘并[2,3,d]噻唑-2-甲醛、或5,6-二甲基苯并噻唑-2-甲醛。
7.根据权利要求6所述一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述苯并噻唑-2-甲醛的制备方法具体为：
步骤1：向反应容器中按照物质的量的比(0.1-5)：(0.01-0.5)：(1-15)加入2-甲基苯并噻唑、催化剂和氧化剂，随后加入溶剂，在空气条件下加热至80-200℃，进行反应1-2h，得到含有苯并噻唑-2-甲醛的反应液，所述催化剂为四丁基碘化铵、2-碘酰基苯甲酸、碘单质、碘化钠、碘化钾和N-碘代丁二酰亚胺中的任意一种或两种以上，所述氧化剂为过氧化叔丁醇、过氧化氢、过氧化二苯甲酰和二叔丁基氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过硫酸钾和过硫酸钠中的任意一种或两种以上；
步骤2：步骤1中得到含有苯并噻唑-2-甲醛的反应液依次进行分离萃取、减压蒸馏浓缩及柱层析分离纯化，得到苯并噻唑-2-甲醛。
8.根据权利要求6所述一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛的制备方法具体为：
步骤1：向反应容器中按照物质的量的比(0.1-5)：(0.01-0.5)：(1-15)加入2-甲基苯并噻唑、催化剂和氧化剂，随后加入溶剂，在空气条件下加热至80-200℃，进行反应0.5-2h，得到含有6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛的反应液；
步骤2：步骤1中得到含有6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛的反应液依次进行分离萃取、减压蒸馏浓缩及柱层析分离纯化，得到6-甲氧基苯并噻唑-2-甲醛。
9.根据权利要求6所述一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述5-甲基苯并噻唑-2-甲醛的制备方法具体为：
步骤1：向反应容器中按照物质的量的比(0.1-5)：(0.01-0.5)：(1-15)加入2-甲基苯并噻唑、催化剂和氧化剂，随后加入溶剂，在空气条件下加热至80-200℃，进行反应0.5-2h，得到含有5-甲基苯并噻唑-2-甲醛的反应液，所述催化剂为四丁基碘化铵、2-碘酰基苯甲酸、碘单质、碘化钠、碘化钾和N-碘代丁二酰亚胺中的任意一种或两种以上，所述氧化剂为过氧化叔丁醇、过氧化氢、过氧化二苯甲酰和二叔丁基氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过硫酸钾和过硫酸钠中的任意一种或两种以上；
步骤2：步骤1中得到含有5-甲基苯并噻唑-2-甲醛的反应液依次进行分离萃取、减压蒸馏浓缩及柱层析分离纯化，得到5-甲基苯并噻唑-2-甲醛。
10.根据权利要求6所述一种苯并噻唑-2-甲醛及其衍生物的制备方法，其特征在于，所述6-氟苯并噻唑-2-甲醛的制备方法具体为：
步骤1：向反应容器中按照物质的量的比(0.1-5)：(0.01-0.5)：(1-15)加入2-甲基苯并噻唑、催化剂和氧化剂，随后加入溶剂，在空气条件下加热至80-200℃，进行反应0.5-2h，得到含有6-氟苯并噻唑-2-甲醛的反应液，所述催化剂为四丁基碘化铵、2-碘酰基苯甲酸、碘单质、碘化钠、碘化钾和N-碘代丁二酰亚胺中的任意一种或两种以上，所述氧化剂为过氧化叔丁醇、过氧化氢、过氧化二苯甲酰和二叔丁基氧化物、过苯甲酸叔丁酯、过硫酸钾和过硫酸钠中的任意一种或两种以上；
步骤2：步骤1中得到含有6-氟苯并噻唑-2-甲醛的反应液依次进行分离萃取、减压蒸馏浓缩及柱层析分离纯化，得到6-氟苯并噻唑-2-甲醛。
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