苯并噻唑醌及其制备方法和用途技术

＊＊＊ （Ⅰ） 本发明专利技术涉及通式Ⅰ所示的新型取代苯并噻唑醌及它们用作医药、农药。其中Ｒ↑［１］代表氢、卤素和叠氮基；Ｒ↑［２］代表Ｃ↓［１－２０］烷氨基、Ｃ↓［１－２０］烷硫基；Ｒ↑［３］代表Ｃ↓［１－４］烷基，Ｃ↓［１－４］烷氧基，羟基，卤素。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通式I所示新的苯并噻唑醌化合物，合成新的苯并噻唑醌的中间体，及用作医药，农药的活性成份。Friedman等人曾合成了5位正十一烷基和正十五烷基取代的5-烷基-6-羟基苯并噻唑醌，用于研究呼吸链电子传递机制，其中5位正十一烷基取代的5-烷基-6-羟基苯并噻唑醌简称为UHDBT。Fu-De Yang等合成了5-十一烷基-6-甲氧基苯并噻唑醌，2-溴-5-癸烷基-6-甲氧基苯并噻唑醌，2-溴-5-癸烷基-6-羟基苯并噻唑醌，2-叠氮基-5-癸烷基-6-甲氧基苯并噻唑醌，2-叠氮基-5-癸烷基-6-羟基苯并噻唑醌，6-溴-5-癸烷基(或十一烷基)苯并噻唑醌和6-叠氮基-5-癸烷基(或十一烷基)苯并噻唑醌。但是本专利技术所制备的通式I所示苯并噻唑醌还未见报导。本专利技术的目的在于提供通式所示新的苯并噻唑醌化合物，本专利技术通过采用技术路线提高了收率，原料易得，反应条件温和，且所合成的均为新的具有较高生物活性的化合物。本专利技术提供了通式I所示新型取代苯并噻唑醌化合物 其中R1代表氢、卤素和叠氮基；R2代表C1-20烷氨基、C1-20烷硫基、芳基；R3代表C1-4烷基，C1-4烷氧基，羟基，卤素。其中所述的通式I化合物是由通式II化合物与C1-20烷胺和C1-20硫醇化合物反应而得，其中R1和R3具有通式I化合物给定的含义。 其中所述的通式II化合物的中间体化合物III是由通式IV化合物进行还原得到，其中R1和R3具有通式I化合物给定的含义。 其中所述的通式III化合物III的中间体化合物IV是由通式化合物V与KNO3反应得到，其中R1和R3具有通式I化合物给定的含义。 其中所述的通式IV化合物可用作杀菌剂，杀线虫剂杀虫剂和除草剂。其中所述的通式I化合物化合物，其特征在于可用作杀菌剂，治疗疟疾；作为细胞线粒体呼吸链电子传递抑制剂；用作农药。本专利技术中将详细描述新型取代苯并噻唑醌化合物I及其合成它们的中间体化合物，通式II，III，IV，V所示化合物，其中R1表示氢和卤素；R2表示C1-20烷氨基，C1-20烷硫基、芳基；R3表示C1-4烷基，C1-4烷氧基，羟基和卤素。C1-20烷氨基，C1-20烷硫基是直链或支链基团；C1-4烷基代表1至4个碳原子的直链或支链烷基，C1-4烷氧基代表一个氧原子与上述任一C1-4烷基键合。优选甲基和甲氧基。本专利技术所提供的通式I所示新型取代苯并噻唑醌化合物的合成路线包括 其中R1代表氢和卤素；R2代表C1-20烷氨基、C1-20烷硫基；R3代表C1-4烷基，C1-4烷氧基，羟基，卤素；其中(1).首先合成中间体化合物VI时，将反应分为两步进行a)首先将原料在30-50℃下与H2SO4成盐，然后控制温度在70-90℃与NaSCN反应，制得对位取代苯基硫脲；b)以液溴作为关环试剂，将对位取代苯基硫脲关环，得中间体化合物VI；有文献报道用S2Cl2关环，本专利技术中将反应分为两步进行这一技术路线不仅原料易得，成本较低，而且收率大大提高，可达90-95％；(2).合成中间体化合物IV时，使用KNO3，反应温度70-90℃；文献报道用HNO3作为硝化试剂，本专利技术改用KNO3，结果不仅提高了收率，而且降低了二硝基取代副产物的量；(3).使用Fe粉+HAc还原硝基；比较了SnCl2+HCl和Fe粉+HAc对硝基的还原，发现SnCl2+HCl不仅还原了硝基，而且将2位上的卤素也还原了，而Fe粉+HAc则只还原硝基。因此，若要合成2位卤代的化合物因选择Fe粉+HAc作还原剂；(4).中间体化合物II5位H被R2取代得通式所示的新的取代苯并噻唑醌化合物，该反应的收率与反应时间，反应物比例相关，对此进行了全面的研究，获得了最佳反应条件当R2H为硫醇或硫酚时，中间体化合物II和R2H的摩尔比为1.0∶1.0，反应时间为12-16h时，收率较高；当R2H为胺时，中间体化合物II和R2H的摩尔比为1.0∶1.0，反应时间为15-60min时，收率较高；其中，中间体化合物II5位H与胺直接在常温下反应，5位H被烷氨基取代，这一反应为一类新反应。应用本专利技术所提供的合成路线制备通式I所示的新型取代苯并噻唑醌，原料易得，副产物少，收率高，反应条件温和，具有首创性。下述结合实施例详细解释了本专利技术化合物的制备方法。制备方法没有清楚描述的其它通式I化合物及通式II，III，IV，V，VI所示中间体化合物，可以按类似的方法或者以技术人员熟悉的方式通过常用的方法和工艺制备。实施例12-氨基-6-甲基苯并噻唑的合成(通式VI中间体化合物)(1).对甲苯基硫脲的合成250mL三颈烧瓶中加入0.02mol对甲苯胺和15mL氯苯，搅拌后于30-50℃滴加0.011mol H2SO4，在20min内加完，继续搅拌30min，再加入0.022mol NaSCN，升温至70-90℃，搅拌反应3-5h，将反应物冷却，静置0.5h，滤出固体物，水洗干燥，供下面反应2用。(2).2-氨基-6-甲基苯并噻唑的合成在1000mL三颈瓶中加入49.8克对甲苯基硫脲和240mL氯仿，搅拌，迅速加入120mL氯仿和18mL液溴配成的溶液，用冰水冷却使温度不致太高，剧烈搅拌0.5h后回流2-4h，静置过夜。倾去上层清液，加入120mL氯仿，加热反应1-2h，冷却，抽滤，收集固体。将固体溶于水中，滴入氨水，冷却后收集固体，用蒸馏水洗涤数次，溶于100mL热乙醇中，加入少量活性炭，趁热过滤，加入150mL热蒸馏水稀释，冷却静置20min后过滤，用乙醇洗涤固体数次，滤液用70mL水稀释，再次过滤又得到少量固体，合并固体，抽真空干燥，收率为75％，m.P.135-136℃。实施例2.2-氯-6-甲基苯并噻唑的合成(通式V中间体化合物)将0.1mol 2-氨基-6-甲基苯并噻唑置于50mL圆底烧瓶中，加入50mL HCOOH，20mL HAc和30mL浓HCl，冷至-8-0℃，将NaNO2溶液(7g NaNO2溶于少量水中)，慢慢滴加入上述混合液中，滴加完后在0℃以下继续搅拌15-30min，然后倾入盛有新制CuCl溶液的三颈烧瓶中，0.5h后加热到60-80℃，直到N2停止放出，倾入水中，用乙醚萃取，加NaHCO3溶液除去带入的酸，经水洗，干燥，脱溶后，得粗品，用乙醇重结晶，得纯品，收率40-45％。实施例3.2-氯-6-甲基-7-硝基苯并噻唑的合成(通式IV中间体化合物)在三颈瓶中加入0.02mol 2-氯-6-甲基苯并噻唑，于搅拌下加入40mL浓H2SO4，室温下分批加入3-4g KNO3，然后油浴加热至内温为70-90℃，2-3h后停止加热，将反应混合物倾入冰中，收集固体，用乙醇重结晶后得淡黄色晶体，收率78-86％，m.p.129-129.5℃。1H-NMRδ(ppm)2.7(s，3H)，7.51-7.55(d，1H)，8.1(d，1H)；m/ZM+＝228。实施例4.2-氯-7-氨基-6-甲基苯并噻唑的合成(通式III中间体化合物)将0.01mol 2-氯-6-甲基-7-硝基苯并噻唑溶于14mL乙酸中，加热到70-95℃，搅拌下把3-5g还原铁粉分批加入，继续加热20-60min后停止加热，倾入100mL水中，用乙醚萃取，萃取液用无水Na2SO本文档来自技高网...

【技术保护点】
通式Ⅰ所示新型取代苯并噻唑醌化合物：＊＊＊ （Ⅰ）其中Ｒ↑［１］代表氢、卤素和叠氮基；Ｒ↑［２］代表Ｃ↓［１－２０］烷氨基、Ｃ↓［１－２０］烷硫基、芳基；Ｒ↑［３］代表Ｃ↓［１－４］烷基，Ｃ↓［１－４］烷氧基，羟基，卤素。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕斌，刘翠华，徐建兴，张景龄，
申请(专利权)人：华中师范大学，中国科学院生物物理研究所，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]