一种苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法
【专利摘要】本发明提供了一种苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法，在催化剂为水溶性无机碱，空气为氧化剂的条件下，醇与邻氨基硫酚类化合物在空气下直接氧化缩合环化反应合成苯并噻唑杂环化合物。该方法使用廉价易得、来源广泛、稳定低毒的醇类为原料，使用价格便宜、水溶性的非过渡金属催化剂，直接使用方便、经济、安全的空气为氧化剂，经空气醇氧化、环化缩合合成得到目标杂环化合物。该反应条件简单温和、空气下进行、无需惰性气体保护、易于操作，唯一副产物为水，产物分离提纯简易，回收率高。本方法对反应条件的要求比较低、适用范围广，具有良好的研究和工业应用前景。
【专利说明】一种苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化学合成领域，具体涉及一种醇与邻氨基硫酚在非过渡金属催化剂催化下经空气下的有氧醇氧化、缩合环化直接制备苯并噻唑杂环化合物的绿色方法。
【背景技术】
[0002]取代苯并噻唑杂环及其衍生物由于具有噻唑等药物活性、生化活性的杂环结构，很多衍生物可用于治疗糖尿病、阿尔茨海默氏病、或具有抗肿瘤活性，因此这些杂环结构在药物合成和生物制药等多领域具有重要的作用，是非常重要的一种药物合成中间体。苯并噻唑化合物及其衍生物一般可通过邻氨基硫酚与酸的脱水缩合、或与腈的脱氨缩合、或与醛的氧化缩合反应制备，但是这些方法缺点明显，如需强脱水试剂、高温的苛刻条件，或需过渡金属催化剂、或需要大量氧化剂的参与，生成不少的副产物。近年来也有用金属催化偶联反应合成苯并噻唑化合物及其衍生物的方法，但是需要过渡金属催化剂、配体、大量的碱、以及难于制备的邻卤代化合物，而且过渡金属催化的方法还存在金属残留和毒性等问题。此外，由于醇类是廉价易得、来源广泛、稳定低毒、更为绿色的一类化合物，很多醛、酮、酸等化合物都通过醇氧化制备得到。因此，近年来也报道了几例醇与邻氨基硫酚、邻氨基酚等化合物的直接反应来合成目标杂环化合物的新方法。但是，这些方法还存在很多缺点，如使用贵金属Ru、Ir等的络合物为催化剂，需要昂贵配体的配合使用，需要使用大量脱氢试剂如活泼烯烃，或者需要在惰性气体保护、高温下进行，等等。
[0003]因此，开发使用低毒性、无毒性催化剂甚至无需过渡金属参与的、可在更温和简单条件下进行的醇与邻氨基硫酚的反应制备杂环化合物的绿色方法，非常值得研究。本发明旨在开发一种便宜易得、水溶性的非过渡金属催化剂，实现更为绿色的醇为原料，与邻氨基硫酚在空气下直接反应合成苯并噻唑杂环化合物的绿色方法。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的问题在于提供一种苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法；本发明从来源广泛、廉价易得、稳定低毒的醇类出发，筛选合适的催化剂，在无过渡金属催化剂参与，空气为方便、安全、绿色的氧化剂的简单条件下实现醇与邻氨基硫酚的直接氧化、环化缩合反应，开发环境污染小、高效的苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法。
[0005]本发明所述的技术方案如下:
[0006]一种苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法，在催化剂为水溶性无机碱，空气为氧化剂的条件下，醇与邻氨基硫酚类化合物在空气下直接氧化缩合环化反应合成苯并噻唑杂环化合物；反应温度为60-160°C，反应时间为`I-48小时，反应的唯一副产物为水，反应式为:
[0007]
【权利要求】
1.一种苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法，其特征在于，在催化剂为水溶性无机碱，空气为氧化剂的条件下，醇与邻氨基硫酚类化合物在空气下直接氧化缩合环化反应合成苯并噻唑杂环化合物；反应温度为60~160°C，反应时间为I~48小时，反应式为:
2.根据权利要求1所述的苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法，其特征在于，反应的溶剂是苯、DMS0、乙腈、THF、甲苯、二甲苯、DMF、醇或水。
3.根据权利要求1所述的苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法，其特征在于，反应的溶剂优选为甲苯或二甲苯。
4.根据权利要求1所述的苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法，其特征在于，所述水溶性无机碱为 Li2C03、K2CO3> Na2CO3 Cs2C03、KHCO3> NaHCO3、CH3COOK、K3PO4.3H20、LiOH、NaOH、KOH、CsOH、t-BuONa 或 t-BuOK。
5.根据权利要求1所述的苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法，其特征在于，所述水溶性无机碱优选为t-Bu0Na。
6.根据权利要求1所述的苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法，其特征在于，所述水溶性无机碱的用量为I~200mol%。
7.根据权利要求1所述的苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法，其特征在于，所述水溶性无机碱的用量优选为5-50mol%。
8.根据权利要求1所述的苯并噻唑杂环化合物的绿色合成方法，其特征在于，反应温度优选为100-135°C，反应时间优选为12-24小时。
【文档编号】C07D277/66GK103450111SQ201310399108
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2013年9月4日 优先权日:2013年9月4日
【发明者】徐清, 史鑫康, 郭俊梅, 周斌 申请人:温州大学