一种苯并噻嗪并吡啶衍生物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种苯并噻嗪并吡啶衍生物及其制备方法，其结构通式如下：，在铁试剂和碘试剂的存在下，通过芳胺与吡啶二硫醚在反应溶剂中进行反应，从而制得式目标苯并噻嗪并吡啶化合物。本发明专利技术方法一步反应合成，操作简单，同时反应条件温和、原料廉价易得，具有良好的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机化学合成
，具体涉及一种苯并噻嗪并吡啶衍生物及其制 备方法。
技术介绍
噻嗪类化合物被广泛应用于医药，农业，光电材料和涂料等领域。2003年 Miyamoto等人（美国专利：US6583138B1)研究发现苯并噻嗪并吡啶类化合物对组胺、白 细胞三烯等有较好的活性，能治疗过敏性疾病诸如哮喘、鼻炎、肠过敏，特异性皮炎和麻疹 等疾病。传统上，噻嗪类化合物一般通过二苯胺与硫化合物在高温下合成得到。这一方法 的缺点是当反应底物含有取代基时，反应选择性不佳会有同分异构体生成，难分离。此外， 也可以通过四步反应，通过重排反应合成此类化合物，但是多步骤反应增加合成难度与成 本，而且含有取代基的底物反应的区域选择性差。2008年，J0i'gensen等人用带取代基的 1-溴-2-碘苯，伯胺，2-溴苯硫酚在金属钯催化下合成了N-取代的噻嗪类化合物，但是多 个反应位点限制了其取代衍生物的拓展，而且金属钯试剂昂贵不利于工业化应用。后来，Ma 等人发展了一种Cul/L-脯氨酸催化的C-S，C-N偶联反应，以2-碘苯胺，2-溴苯硫酚为起 始原料合成含取代基的噻嗪类化合物，这一方法的不足是反应选择性差，有多种副产物生 成，而且底物范围窄，条件需要控制，时间长。尽管噻嗪类化合物的合成技术得到了一定的 发展，但是吡啶并噻嗪类化合物的合成却非常少见。2012年，Zeng报道了Cul催化的无配 体条件下邻二卤芳基化合物与邻氨基苯硫酚之间的C-S，C-N偶联形成噻嗪化合物的方法， 应用该方法将邻二卤芳基化合物与邻氨基苯硫酚反应可以合成得到吡啶并噻嗪类化合物。 但是邻二卤代芳烃不易得到，而且有较大毒性。同年，Beresneva报道了 2-氨基苯并噻唑 与2, 3-二溴吡啶反应生成的苯并噻嗪并吡啶的方法，该反应需强碱和配体加以启动，反应 温度高，且生成两种不同的苯并噻嗪并吡啶，产率低。从目前发展的合成噻嗪类化合物的技 术方法来看，所用起始原料几乎是单卤代或双卤代的芳烃，众所周知卤代芳烃是一种致癌 芳烃化合物，对环境不友好，原子经济性不高。 因此，基于上述理由，需要发展一种便宜经济、无需使用贵金属、无需使用卤代芳 烃为原料，合成吡啶并噻嗪衍生物的技术方法，以及制备多样性的吡啶并噻嗪衍生物为新 药创制和材料科学领域提供原材料，这是本专利技术得以完成的动力所在。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效、安全、绿色合成一类新型的苯并噻嗪并吡啶衍生 物的技术方法，解决碳氢官能化反应直接构建苯并噻嗪并吡啶衍生物的技术难题。 本专利技术具体通过以下技术方案实现： -种苯并噻嗪并吡啶衍生物，其结构式如式I所示： 其中，R1选自C烷基、C烷氧基、卤素或苯基； R2选自H、C「C6烷基、C「(：6烷氧基或卤素； R3选自C「C6烷基； R4选自H、C「C6烷基、卤素、C「〇3烷氧基。 所述的Ci-Q烷基的含义是指具有1-6个碳原子的直链或支链烷基，其包括了 (^烷 基、C2烷基、C3烷基、C4烷基、C5烷基或C6烷基，非限定性地例如可为甲基、乙基、正丙基、异 丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基或烷己基等。 所述的烷氧基是指上述C 烷基与0原子相连后的基团。 所述的卤素得含义是指卤族元素，非限定地例如可为F、Cl、Br或I。 本专利技术还提供了所述苯并噻嗪并吡啶衍生物的合成方法，为了创造苯并噻嗪并吡 啶衍生物及其制备技术，寻求适用于苯并噻嗪并吡啶衍生物合成的技术方法，本专利技术人进 行了深入的研究，在付出了大量的创造性劳动后，研究发现在I2/FeF3体系的催化下，可以 有效地活化碳氢键构建C-S键和C-N键，一步构建苯并噻嗪并吡啶衍生物。此方法操作简 单，与多种官能团兼容，原子经济性高，产率中等，是一种有效制备苯并噻嗪并吡啶衍生物 的有效方法。 具体的一种苯并噻嗪并吡啶衍生物的合成方法，在铁试剂和碘试剂的存在下，通 过式（II)的芳胺与式（III)的吡啶二硫醚在反应溶剂中进行反应，从而制得式（I)的苯并 噻嗪并吡啶化合物，其反应路线为： 在本专利技术的所述合成方法中，式（II)与式（III)化合物的摩尔比为1:0. 5-1，非限 定性地例如可以为 1:0. 5、1:0. 6、1:0. 7、1:0. 8、1:0. 9 或 1:1。 在本专利技术的所述合成方法中，式（II)化合物与铁试剂和碘试剂的摩尔比 为 1:0-0. 2:0. 05-1，非限定性地例如可以为 1:0. 05:0. 05、1:0. 1:0. 1、1:0. 15:0. 15 或 1:0. 2:0. 2〇 在本专利技术的所述合成方法中，所述碘试剂为碘单质、N-碘代丁二酰亚胺或氯化碘。 在本专利技术的所述合成方法中，所述铁试剂为三氟化铁、三氯化铁、三溴化铁、硫酸 铁、硫酸亚铁、醋酸铁及其它们的水合物的任意组合，最优选为三氟化铁。 在本专利技术的所述合成方法中，式（II)与（III)进行反应时的反应溶剂为有机溶 剂，例如非限定性地可以是硝基甲烷、1，2-二氯乙烧、氯仿、二氯甲烧、甲苯、乙腈、N，N-二 甲基甲酰胺（DMF)、乙醇、二甲基亚砜（DMS0)、四氢呋喃、四氯化碳、正己烷、正丙醇、异丙 醇、丁醇、戊醇、丙酮、2-丁酮等中的任意一种或多种，最优选为硝基甲烷。 在本专利技术的所述合成方法中，反应温度为50_140°C，非限定地例如可以为50°C、 60。(：、70。(：、80。(：、90。(：、100。(：、110。(：、120。(：、130。(：或140。(：。 在本专利技术的所述合成方法中，反应时间并无特别的限定，例如可以通过气质联用 仪或TLC检测原料的残留量多少而确定合适的反应时间，其通常为4-48小时，非限定性地 例如为4小时、6小时、8小时、12小时、18小时、24小时、36小时或48小时。 在本专利技术的所述合成方法中，反应结束后的后处理可以采用有机合成领域中的任 何公知的常规处理手段，例如结晶、柱层析提纯、萃取等中的任何一种处理手段或多种处理 手段的组合。作为一种例举性的后处理手段，例如可以为：反应完毕后，用旋转蒸发仪从反 应结束后得到的混合物中除去溶剂，残留物用300-400目硅胶柱层析提纯得到目标产物， 柱层析过程可以用TLC跟踪监控而确定合适的洗脱终点。 本专利技术的有益效果为：通过使用芳胺和吡啶二硫醚为原料，通过使用铁试剂和碘 试剂作为催化剂以及其它工艺参数的合适选择和组合，一步得到了苯并噻嗪并吡啶化合 物。所述方法具有反应条件温和、原料廉价易得、原子经济性高等诸多优点，为新型苯并噻 嗪并吡啶类化合物的制备提供了有效的合成方法。前人研究发现苯并噻嗪并吡啶类化合物 对组胺、白细胞三烯等有较好的活性，能治疗过敏性疾病诸如哮喘、鼻炎、肠过敏，特异性皮 炎和麻疹等疾病，因此具有良好的研究价值和应用前景。【具体实施方式】 下面结合实施例对本专利技术做进一步的说明，以下所述，仅是对本专利技术的较佳实施 例而已，并非对本专利技术做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示 的
技术实现思路
加以变更为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本专利技术方案内容，依据本专利技术 的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改或等同变化，均落在本专利技术的保护范围内。 实施例1化合物1-1的合成 合成路线为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种苯并噻嗪并吡啶衍生物，其特征在于，其结构通式如式I所示：其中，R1选自C1‑C6烷基、C1‑C6烷氧基、卤素或苯基；R2选自H、C1‑C6烷基、C1‑C6烷氧基或卤素；R3选自C1‑C6烷基；R4选自H、C1‑C6烷基、卤素、C1‑C6烷氧基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤日元，魏亮，颜芸，徐莉，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44