阅读说明：本技术 叔丁醇钾高效催化制备1,3-苯并噻唑衍生物的方法 (Method for preparing 1, 3-benzothiazole derivative by efficient catalysis of potassium tert-butoxide ) 是由 高子伟 周玉杰 杨明明 孙华明 吴亚 于 2019-11-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种叔丁醇钾高效催化制备1,3-苯并噻唑衍生物的方法,该方法以1-苯基-3-丁炔-2-酮类化合物和邻氨基苯硫酚类化合物为原料,以叔丁醇钾作为催化剂,以叔丁醇作为溶剂,可高效高产率制备1,3-苯并噻唑衍生物。本发明不使用金属催化剂,对环境友好,反应条件温和,操作简单,反应结束后只需要将产物经过简单的柱层析分离即可得到1,3-苯并噻唑衍生物,为1,3-苯并噻唑衍生物的制备开辟了新的绿色高效的途径,具有一定的应用前景。(The invention discloses a method for preparing a 1, 3-benzothiazole derivative by efficiently catalyzing potassium tert-butoxide, which takes a 1-phenyl-3-butyn-2-one compound and an o-aminobenzenethiol compound as raw materials, takes potassium tert-butoxide as a catalyst and takes tert-butanol as a solvent, and can prepare the 1, 3-benzothiazole derivative with high efficiency and high yield. The method does not use a metal catalyst, is environment-friendly, has mild reaction conditions and simple operation, and can obtain the 1, 3-benzothiazole derivative only by separating the product through simple column chromatography after the reaction is finished, thereby opening up a new green and efficient way for preparing the 1, 3-benzothiazole derivative and having a certain application prospect.)

叔丁醇钾高效催化制备1,3-苯并噻唑衍生物的方法

技术领域

本发明涉及一种叔丁醇钾催化1-苯基-3-丁炔-2-酮类化合物和邻氨基苯硫醇类化合物反应，高效制备1,3-苯并噻唑衍生物的方法。

背景技术

1,3-苯并噻唑衍生物作为一种特殊含硫、氮杂环结构的物质在药物化学上有着重要的应用，由于其独特的药理学性质和生物活性，不少以1,3-苯并噻唑为核心结构的药物已用于临床并商业化。苯并噻唑衍生物这些年来被广泛应用于治疗各种疾病，如阿兹海默症、抗炎、糖尿病、肺结核、抗癌、抗菌等等，同时，它也可作为食欲素受体抗结剂、钙抗结活性、多种酶抑制剂被广泛应用。

常见的1,3-苯并噻唑合成方法中普遍存在，底物结构复杂/使用贵金属、反应时间长、温度较高、后处理繁琐等缺陷，因此，科研工作者们从未停止寻找更温和、高效、绿色的催化方法合成1,3-苯并噻唑。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有1,3-苯并噻唑衍生物制备方法存在的缺点，提供一种操作简单、反应条件温和、高效制备1,3-苯并噻唑衍生物的方法。

解决上述技术问题所采取的技术方案是：将1-苯基-3-丁炔-2-酮类化合物和邻氨基苯硫醇类化合物加入有机溶剂中，并加入叔丁醇钾，在40～60℃反应4～6小时，分离纯化产物，得到1,3-苯并噻唑衍生物。

上述的1-苯基-3-丁炔-2-酮类化合物为

其中R代表C₁～C₆烷基、苯基、C₁～C₆烷基取代苯基、C₁～C₄烷氧基取代苯基、卤代苯基、三氟甲基取代苯基、硝基取代苯基、噻吩基中任意一种；邻氨基苯硫醇类化合物为

其中R¹代表H或Cl；该方法的反应方程式如下所示：

上述制备方法中，优选1-苯基-3-丁炔-2-酮类化合物和邻氨基苯硫醇类化合物的摩尔比为1:2.0～2.5。

上述制备方法中，优选叔丁醇钾的加入量是1-苯基-3-丁炔-2-酮摩尔量的3％～8％。

上述制备方法中，优选所述的有机溶剂为叔丁醇。

本发明的有益效果如下：

本发明以叔丁醇为溶剂，以叔丁醇钾为催化剂，可高效催化1-苯基-3-丁炔-2-酮和邻氨基苯硫醇直接反应得到1,3-苯并噻唑衍生物。本发明所用催化剂用量少、廉价、无毒、操作简单、使用非金属催化剂，反应对空气稳定，对环境友好，反应结束后将产物柱层析分离即可得到具有广泛的生物活性和药用价值的1,3-苯并噻唑衍生物，为1,3-苯并噻唑衍生物的制备开辟了新的低成本操作简单的高效途径，具有广阔的应用前景。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步详细说明，但本发明的保护范围不仅限于这些实施例。

实施例1

制备结构式如下的2-苯基-1,3-苯并噻唑

向反应瓶中加入0.103g(0.5mmol)1,4-二苯基-3-丁炔-2-酮、0.0028g(0.025mmol)叔丁醇钾、112μL(1.05mmol)邻氨基苯硫醇，1mL叔丁醇，在50℃下搅拌反应5小时，停止反应，加入5mL蒸馏水，加入10mL乙酸乙酯萃取3次，将有机相旋转蒸发除去乙酸乙酯，用硅胶柱分离(洗脱剂是石油醚与二氯甲烷的体积比为2:1的混合液)，得到2-苯基-1,3-苯并噻唑，其产率为99％，产物的波谱数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.17-8.09(m,3H),7.95-7.88(m,1H),7.56-7.48(m,4H),7.44-7.36(m,1H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ168.98,155.03,135.97,134.51,131.90,129.94,128.49,127.25,126.12,124.16,122.55.

对比例1

在实施例1中，所用的叔丁醇钾用等摩尔量的1-萘酚替换，其它步骤与实施例1相同，得到2-苯基1,3-苯并噻唑，其产率为63％。

对比例2

在实施例1中，只加叔丁醇作为溶剂，其它步骤与实施例1相同，得到2-苯基1,3-苯并噻唑，其产率为39％。

实施例2

制备结构式如下的2-(4-甲苯基)-1,3-苯并噻唑

本实施例中，用等摩尔的1-苯基-4-(4-甲基苯基)-3-丁炔-2-酮替换实施例1所用的1,4-二苯基-3-丁炔-2-酮，其它步骤与实施例1相同，得到2-(4-甲苯基)-1,3-苯并噻唑，其产率为99％，产物的波谱数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.95(d,J＝8.1Hz,1H),7.90-7.84(m,2H),7.76(d,J＝8.0Hz,1H),7.39-7.33(m,1H),7.28-7.21(m,1H),7.17(d,J＝7.9Hz,2H),2.30(s,3H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ168.21,154.21,141.39,134.98,131.00,129.71,127.50,126.23,124.99,123.07,121.56,21.52.

实施例3

制备结构式如下的2-噻吩基-1,3-苯并噻唑

本实施例中，用等摩尔的1-苯基-4-噻吩基-3-丁炔-2-酮替换实施例1所用的1,4-二苯基-3-丁炔-2-酮，其它步骤与实施例1相同，得到2-噻吩基-1,3-苯并噻唑，其产率为84％，产物的波谱数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.06(d,J＝8.2Hz,1H),7.84(d,J＝8.0Hz,1H),7.65(d,J＝3.5Hz,1H),7.52-7.46(m,2H),7.40-7.34(m,1H),7.13(dd,J＝5.1,3.8Hz,1H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ162.27,154.62,138.26,135.63,130.19,129.52,128.95,127.33,126.13,123.88,122.36.

实施例4

制备结构式如下的2-(4-甲氧基苯基)-1,3-苯并噻唑

本实施例中，用等摩尔的1-苯基-4-(4-甲氧基苯基)-3-丁炔-2-酮替换实施例1所用的1,4-二苯基-3-丁炔-2-酮，其它步骤与实施例1相同，得到2-(4-甲氧基苯基)-1,3-苯并噻唑，其产率为99％，产物的波谱数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.06(d,J＝8.9Hz,3H),7.89(d,J＝8.3Hz,1H),7.49(ddd,J＝8.3,7.2,1.3Hz,1H),7.40-7.34(m,1H),7.02(d,J＝8.8Hz,2H),3.89(s,3H)；³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ168.74,162.83,155.15,135.78,130.01,127.36,127.09,125.68,123.74,122.40,115.27,56.35.

实施例5

制备结构式如下的2-正己基-1,3-苯并噻唑

本实施例中，用等摩尔的1-苯基-4-正己基-3-丁炔-2-酮替换实施例1所用的1,4-二苯基-3-丁炔-2-酮，其它步骤与实施例1相同，得到2-正己基-1,3-苯并噻唑，其产率为70％，产物的波谱数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.99(d,J＝8.1Hz,1H),7.84(d,J＝7.9Hz,1H),7.52-7.41(m,1H),7.41-7.31(m,1H),3.13(t,J＝7.7Hz,2H),1.89(p,J＝7.6Hz,2H),1.46(t,J＝7.5Hz,2H),1.36(dq,J＝7.2,3.3Hz,4H),0.96-0.87(m,3H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ173.28,154.19,136.05,126.72,125.47,123.40,122.35,35.27,32.39,30.58,29.74,23.40,14.93.

实施例6

制备结构式如下的2-(4-氟苯基)-1,3-苯并噻唑

本实施例中，用等摩尔的1-苯基-4-(4-氟苯基)-3-丁炔-2-酮替换实施例1所用的1,4-二苯基-3-丁炔-2-酮，其它步骤与实施例1相同，得到2-(4-氟苯基)-1,3-苯并噻唑，其产率为95％，产物的波谱数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.07(d,J＝7.7Hz,1H),7.90(d,J＝1.2Hz,1H),7.85-7.80(m,2H),7.52-7.46(m,1H),7.41(dtd,J＝15.3,7.6,1.7Hz,2H),7.21-7.13(m,1H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ166.43,166.40,164.28,161.82,154.00,135.75,135.67,135.11,130.64,130.56,126.50,125.53,123.47,123.32,123.29,121.66,117.90,117.69,114.43,114.20.

实施例7

制备结构式如下的2-(4-氯苯基)-1,3-苯并噻唑

本实施例中，用等摩尔的1-苯基-4-(4-氯苯基)-3-丁炔-2-酮替换实施例1所用的1,4-二苯基-3-丁炔-2-酮，其它步骤与实施例1相同，得到2-(4-氯苯基)-1,3-苯并噻唑，其产率为92％，产物的波谱数据为：¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.00-7.87(m,3H),7.78(dd,J＝7.9,1.1Hz,1H),7.44-7.31(m,3H),7.33-7.24(m,1H)；¹³C NMR(101MHz,CDCl₃)δ165.52,153.03,135.96,134.01,131.07,128.20,127.64,125.41,124.34,122.26,120.58。