一种桃金娘烯醛基咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑化合物的合成方法技术

一种桃金娘烯醛基咪唑并[2,1‑b][1,3,4]噻二唑化合物的合成方法，包括如下步骤：先将α‑蒎烯选择性氧化为桃金娘烯醛，再与氨基硫脲缩合得到桃金娘烯醛基缩胺基硫脲，进一步氧化环化得到桃金娘烯醛基噻二唑，然后在微波辐照下与系列2‑溴代苯乙酮进行环化反应，合成得到桃金娘烯醛基咪唑并[2,1‑b][1,3,4]噻二唑化合物。本发明专利技术首次实现了桃金娘烯醛基咪唑并[2,1‑b][1,3,4]噻二唑化合物的合成。抑菌活性测试表明，桃金娘烯醛基咪唑并[2,1‑b][1,3,4]噻二唑化合物具有一定的抑菌活性，扩大了α‑蒎烯的应用范围。

Synthesis of myrrh [2,1-b][1,3,4] two thiazole compound

A synthesis method of myrthrin aldehyde imidazolium [2,1_b] [1,3,4] thiadiazole compound includes the following steps: firstly, alpha pinene is selectively oxidized to myrthrin aldehyde, then condensed with thiosemicarbazone to obtain myrthrin aldehyde thiourea, and then myrthrin aldehyde thiadiazole is further oxidized and cyclized to myrthrin aldehyde thiadiazole, and then microwave irradiated. Myrtylene aldehyde imidazolium [2,1_b] [1,3,4] thiadiazole compounds were synthesized by cyclization reaction with a series of 2_bromoacetophenone under irradiation. The invention realizes the synthesis of myrrh [2,1 two b][1,3,4] thiazole azole compound for the first time. The antimicrobial activity test showed that myrtylene aldehyde imidazolium [2,1_b] [1,3,4] thiadiazole compound had certain antimicrobial activity and enlarged the application range of alpha pinene.

【技术实现步骤摘要】
一种桃金娘烯醛基咪唑并[2，1-b][1，3，4]噻二唑化合物的合成方法
本专利技术涉及有机合成
，特别是一种基于α-蒎烯、咪唑和噻二唑的新型功能化合物——桃金娘烯醛基咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑化合物的合成方法。
技术介绍
松节油是我国的天然优势生物质资源，其主要成分是α-蒎烯。α-蒎烯本身及其衍生物表现出除草、抗菌、杀虫和驱避等多种生物活性。基于α-蒎烯分子四元环和双键官能团的改性，合成具有生物活性及其他功能的化合物已成为有机合成化学和林产化学的研究热点之一。α-蒎烯氧化可得桃金娘烯醛，又名香桃木烯醛。此改性仅在α-蒎烯的烯丙位甲基上引入氧原子，并未破坏存在于α-蒎烯分子中的C＝C双键、四元环和六元环的结构特征，保留了碳骨架的天然特性，使得其在经过初级氧化后仍然具有一定的生物活性。对氧化α-蒎烯烯丙位甲基得到的桃金娘烯醛进行更加深入的研究，具有十分重要的意义。咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑类化合物中含有咪唑环和噻二唑环两种功能基团，表现出抗菌、抗结核、抗肿瘤和抗癌等广泛的生物活性，在农药和医药方面的应用研究备受关注。本专利技术合成的桃金娘烯醛基咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑化合物是一种新型的功能化合物，该物质及其合成方法至今未见国内外报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种桃金娘烯醛基咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑化合物的合成方法，制备方法简单，所得产物成本低。本专利技术采用以下技术方案达到上述目的：一种桃金娘烯醛基咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑化合物，化合物的结构通式为：其中R为氢、对甲氧基、对甲基、对溴、对氯、对氟、对氰基、间硝基、3’,4’二氯、2’,4’二氯中的任意一种。所述的桃金娘烯醛基咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑化合物的合成方法，按下式反应：所述的R为氢、对甲氧基、对甲基、对溴、对氯、对氟、对氰基、间硝基、3’,4’二氯、2’,4’二氯中的任意一种。中间体制备方法包括如下步骤：(1)中间体桃金娘烯醛的制备往250mL的圆底烧瓶中加入二氧化硒20.00g和无水乙醇32.89g，加热回流10min，旋蒸，得到亚硒酸单酯溶液，加入10mL二氧六环，摇匀待用。在250mL的三口瓶中加入α-蒎烯26.78g、20mL1,4-二氧六环，水浴温度升到65℃，滴加亚硒酸单酯1,4-二氧六环溶液，滴加过程继续升温，最终水浴温度维持在95℃。滴加完毕后，继续维持水浴温度至不再有馏出液。抽滤回收单质硒，蒸除二氧六环。加入1.00g亚硫酸钠，水蒸气蒸馏至馏分澄清，用氯化钠饱和溜出液。分出有机层，用乙醚萃取水相3次，每次20mL，合并有机层和乙醚层，无水硫酸镁干燥，蒸除乙醚，减压蒸馏收集60.0-61.0℃/2mmHg的馏分，产物为淡黄色透明液体。(2)中间体桃金娘烯醛基缩胺基硫脲的制备在250mL三口烧瓶中加入3.60g缩胺基硫脲、60mL去离子水，加热至65℃，在搅拌下慢慢滴加溶有6.60g桃金娘烯醛的60mL的无水乙醇，1h滴加完毕，滴加完后继续搅拌1h。冷却至室温后减压抽滤，滤饼用[V(乙醇):V(水)＝1:1]的溶液洗涤3次；用无水乙醇重结晶，得白色晶体。(3)中间体桃金娘烯醛基噻二唑的制备将10.10g无水三氯化铁溶于75mL去离子水中。往250mL三口烧瓶中加入2.80g桃金娘烯醛基缩胺基硫脲、75mL去离子水，加热至65℃，搅拌下缓慢滴加三氯化铁水溶液，滴加完毕后，控制水浴温度在80～85℃之间回流1h。冷却至室温，加入5.78g柠檬酸和3.68g柠檬酸钠作为缓冲剂，加入氨水调pH＝9～10。用乙酸乙酯萃取上述反应液，旋蒸，得到粘稠状固体，滴入少量无水乙醇将粘稠状固体溶解，在搅拌下将其滴入至盛有300mL去离子水的两口瓶中，过滤后，得到黄色固体。本专利技术的有益效果：本专利技术以松节油的主要成分α-蒎烯为原料，将α-蒎烯选择性氧化为桃金娘烯醛，通过一系列的反应，将咪唑和噻二唑两个活性基团引入桃金娘烯醛的骨架中，制备得到桃金娘烯醛基咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑化合物，为α-蒎烯的深加工提供了实验依据，扩展了松节油的用途，提高了松节油产品的附加值。具体实施方式以下通过具体实施例对本专利技术的技术方案作进一步说明。实施例1化合物a的制备：往微波反应瓶中加入桃金娘烯醛基噻二唑和2-溴代苯乙酮，其摩尔比为1:1.1，加入20mL无水乙醇，在微波条件下搅拌反应3h后停止反应，pH＝2～3。旋蒸除去反应液中的乙醇，得到橘黄色固体，加入20mL的乙酸乙酯，固体部分溶解，抽滤，用乙酸乙酯洗涤滤饼三次。将所得固体溶于热乙醇，得黄色溶液，此时pH＝2～3，用氨水调至pH＝8～9，向所得溶液加入50mL乙酸乙酯萃取，依次用5％的无水碳酸钠溶液和去离子水洗涤三次，将所得有机相旋蒸溶剂，得到化合物a。m.p.93.8～95.6℃；IR(KBr,ν/cm-1):3017.73cm-1(νPh-C-H)，2972.56cm-1，2818.74cm-1(νC-H)，1682.46cm-1(νC＝C)，1602.59cm-1,1470.98cm-1，(νPh-C＝C)，1536.77cm-1(νC＝N)；1HNMR(600MHz,CDCl3)δ:7.93(s,1H,H–13),7.81(d,2H,J＝7.44Hz,H-15,H-19),7.41(t,2H,J＝15.51Hz,H-16,H-18),7.29(t,1H,H-17),6.41(m,1H,H-3),3.11(t,1H,H-1),2.58～2.48(m,3H,Hb-4,H-7),2.24(m,1H,H-5),1.41(s,3H,H-9),1.31(d,J＝9.28Hz,1H,Ha-4),0.89(s,3H,H-8)；13CNMR(150MHz,CDCl3)δ:161.99(C-10),146.32(C-2),144.83(C-12),140.56(C-11),133.94(C-14),130.67(C-16,C-18),128.71(C-17),127.47(C-15,C-19),125.03(C-3),109.20(C-13),43.18(C-1),40.56(C-5),38.16(C-6),32.39(C-7),31.16(C-4),25.91(C-9),20.94(C-8)；ESI-MSm/z:322.05[M+H]+.实施例2化合物b的制备往微波反应瓶中加入桃金娘烯醛基噻二唑和对甲氧基-2-溴代苯乙酮，其摩尔比为1:1.1，加入20mL无水乙醇，在微波条件下搅拌反应3h后停止反应，pH＝2～3。旋蒸除去反应液中的乙醇，得到橘黄色固体，加入20mL的乙酸乙酯，固体部分溶解，抽滤，用乙酸乙酯洗涤滤饼三次。将所得固体溶于热乙醇，得黄色溶液，此时pH＝2～3，用氨水调至pH＝8～9，向所得溶液加入50mL乙酸乙酯萃取，依次用5％的无水碳酸钠溶液和去离子水洗涤三次，将所得有机相旋蒸溶剂，得到化合物b。m.p.124.1～125.8℃；IR(KBr,ν/cm-1):3014.09cm-1(νPh-C-H)，2973.32cm-1，2830.05cm-1(νC-H)，1690.55cm-1(νC＝C)，161本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桃金娘烯醛基咪唑并[2,1‑b][1,3,4]噻二唑化合物，其特征在于，化合物结构通式如下：

【技术特征摘要】
1.一种桃金娘烯醛基咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑化合物，其特征在于，化合物结构通式如下：式中R为氢、对甲氧基、对甲基、对溴、对氯、对氟、对氰基、间硝基、3’,4’二氯、2’,4’二氯中的任意一种。2.权利要求1所述的桃金娘烯醛基咪唑并[2,1-b][1,3,4]噻二唑化合物的合成方法，其特征在于，具体化合物结构如下：所述化合物a的制备方法，包括如下步骤：(1)往250mL的圆底烧瓶中加入二氧化硒20.00g和无水乙醇32.89g，加热回流10min，旋蒸，得到亚硒酸单酯溶液，加入10mL二氧六环，摇匀待用，在250mL的三口瓶中加入α-蒎烯26.78g、20mL1,4-二氧六环，水浴温度升到65℃，滴加亚硒酸单酯1,4-二氧六环溶液，滴加过程继续升温，最终水浴温度维持在95℃，滴加完毕后，继续维持水浴温度至不再有馏出液，抽滤，回收单质硒，蒸除二氧六环，加入1.00g亚硫酸钠，水蒸气蒸馏至馏分澄清，用氯化钠饱和溜出液，分出有机层，用乙醚萃取水相3次，每次20mL，合并有机层和乙醚层，无水硫酸镁干燥，蒸除乙醚，减压蒸馏收集60.0-61.0℃/2mmHg的馏分，产物为淡黄色透明液体；(2)在250mL三口烧瓶中加入3.60g缩胺基硫脲、60mL去离子水，加热至65℃，在搅拌下慢慢滴加溶有6.60g桃金娘烯醛的60mL的无水乙醇，1h滴加完毕，滴加完后继续搅拌1h，冷却至室温后减压抽滤，滤饼用[V(乙醇):V(水)＝1:1]的溶液洗涤3次，用无水乙醇重结晶，得白色晶体；(3)将10.10g无水三氯化铁溶于75mL去离子水中，往250mL三口烧瓶中加入2.80g桃金娘烯醛基缩胺基硫脲、75mL去离子水，加热至65℃，搅拌下缓慢滴加三氯化铁水溶液，滴加完毕后，控制水浴温度在80～85℃之间回流1h，冷却至室温，加入5.78g柠檬酸和3.68g柠檬酸钠作为缓冲剂，加入氨水调pH＝9～10，用乙酸乙酯萃取上述反应液，旋蒸，得到粘稠状固体，滴入少量无水乙醇将粘稠状固体溶解，在搅拌下将其滴入至盛有300mL去离子水的两口瓶中，过滤后，得到黄色固体；(4)往微波反应瓶中加入桃金娘烯醛基噻二唑和2-溴代苯乙酮，其摩尔比为1:1.1，加入20mL无水乙醇，在微波条件下搅拌反应3h后停止反应，pH＝2～3，旋蒸除去反应液中的乙醇，得到橘黄色固体，加入20mL的乙酸乙酯，固体部分溶解，抽滤，用乙酸乙酯洗涤滤饼三次，将所得固体溶于热乙醇，得黄色溶液，此时pH＝2～3，用氨水调至pH＝8～9，向所得溶液加入50mL乙酸乙酯萃取，依次用5％的无水碳酸钠溶液和去离子水洗涤三次，将所得有机相旋蒸溶剂，得到化合物a；所述化合物b的制备方法，包括如下步骤：(1)步骤与化合物a的制备方法的步骤(1)、(2)和(3)相同，以制备桃金娘烯醛基噻二唑；(2)往微波反应瓶中加入桃金娘烯醛基噻二唑和对甲氧基-2-溴代苯乙酮，其摩尔比为1:1.1，加入20mL无水乙醇，在微波条件下搅拌反应3h后停止反应，pH＝2～3，旋蒸除去反应液中的乙醇，得到橘黄色固体，加入20mL的乙酸乙酯，固体部分溶解，抽滤，用乙酸乙酯洗涤滤饼三次，将所得固体溶于热乙醇，得黄色溶液，此时pH＝2～3，用氨水调至pH＝8～9，向所得溶液加入50mL乙酸乙酯萃取，依次用5％的无水碳酸钠溶液和去离子水洗涤三次，将所得有机相旋蒸溶剂，得到化合物b；所述化合物c的制备方法包括如下步骤：(1)步骤与化合物a的制备方法的步骤(1)、(2)和(3)相同，以制备桃金娘烯醛基噻二唑；(2)往微波反应瓶中加入桃金娘烯醛基噻二唑和对甲基-2-溴代苯乙酮，其摩尔比为1:1.1，加入20mL无水乙醇，在微波条件下搅拌反应3h后停止反应，pH＝2～3，旋蒸除去反应液中的乙醇，得到橘黄色固体，加入20mL的乙酸乙酯，固体部分溶解，抽滤，用乙酸乙酯洗涤滤饼三次，将所得固体溶于热乙醇，得黄色溶液，此时pH＝2～3，用氨水调至pH＝8～9，向所得溶液加入50mL乙酸乙酯萃取，依次用5％的无水碳酸钠溶液和去离子水洗涤三次，将所得有机相旋蒸溶剂，得到化合物c；所述化合物d的制备方法包括如下步骤：(1)步骤与化合物a的制备方法的步骤(1)、(2)和(3)相同，以制备桃金娘烯醛基噻二唑；(2)往微波反应瓶中加入桃金娘烯醛基噻二唑和对溴-2-溴代苯乙酮，其摩尔比为1:1.1，加入20mL无水乙醇，在微波条件下搅拌反应3h后停止反应，pH＝2～3，旋蒸除去反应液中的乙醇，得到橘黄色固体，加入20mL的乙酸乙酯，固体部分溶解，抽滤，用乙酸乙酯洗涤滤饼三次，将所得固体溶于热乙醇，得黄色溶液，此时pH＝2～3，用氨水调至pH＝8～9，向所得溶液加入50mL乙酸乙酯萃取，依次用5％的无水碳酸钠溶液和去离子水洗涤三次，将所得有机相旋蒸溶剂，得到化合物d；所述化合物e的制备方法包括如下步骤：(1)步骤与化合物a的制备方法的步骤(1)、(2)和(3)相同，以制备桃金娘烯醛基噻二唑；(2)往微波反应瓶中加入桃金娘烯醛基噻二唑和对氯-2-溴代苯乙酮，其摩尔比为1:1.1，加入20mL无水乙醇，在微波条件下搅拌反应3h后停止反应，pH＝2～3，旋蒸除去反应液中的乙醇，得到橘黄色固体，加入20mL的乙酸乙酯，固体部分溶解，抽滤，用乙酸乙酯洗涤滤饼三次，将所得固体溶于热乙醇，得黄色溶液，此时pH＝2～3，用氨水调至pH＝8～9，向所得溶液加入50mL乙酸乙酯萃取，依次用5％的无水碳酸钠溶液和去离子水洗涤三次，将所得有机相旋蒸溶剂，得到化合物e；所述化合物f的制备方法包括如下步骤：(1)步骤与化合物a的制备方法的步骤(1)、(2)和(3)相同，以制备桃金娘烯醛基噻二唑；(2)往微波反应瓶中加入桃金娘烯醛...

【专利技术属性】
技术研发人员：岑波，林桂汕，段文贵，杨钰莹，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西,45