一種離子液體促進分子內交叉脫氫偶聯(lián)合成苯并噻吩并[3,2-b]色酮類化合物的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機化合物工藝應用技術領域，設及苯并唾吩并巧，2-幻色酬類化合 物的綠色合成。
【背景技術】
[0002] 色酬及其衍生物是一類很重要的雜環(huán)化合物，該類化合物具有很多生物和藥物活 性，包括；抗菌，抗真菌和抗藻類活性。在眾多色酬衍生物中，11/^苯并唾吩并巧，2-幻色 酬類化合物由于具有較低的分子量和1〇評計算值，具有很好的藥物和生物活性，受到藥 物和合成化學的關注。Miller組（US20020183310A1)報道了水楊酸或硫代水楊酸和鄰氣 a-漠苯己酬在碳酸飽作用下合成了一系列苯并唾吩并巧，2-幻色酬類化合物并對該類化 合物進行了活性測試，發(fā)現(xiàn)該類化合物是一系列新穎的0雌激素受體（EstrogenReceptor beta,邸e)選擇性配體。然而該合成方法使用了堿及含面素的底物，原子經(jīng)濟性差，反應 不綠色。
[0003] C-H鍵是有機化合物中最為常見的化學鍵，C-H鍵催化活化由于避免了反應物的 預官能團化，大大提高原子經(jīng)濟性及減少了廢物的排放，W其獨特的優(yōu)勢成為目前有機合 成方法學的研究熱點之一；在近年來發(fā)展的C-H鍵直接官能團化反應的基礎上，加拿大 McGill大學李朝軍教授組（乂 。細?.5bc., 2005, 127, 3672)提出了一種更綠色更 高效的C-H鍵活化新方法，并稱之為交叉脫氨偶聯(lián)（CroSs-Dehy化ogenat ive Coup 1 ing)，即 CDC反應。交叉脫氨偶聯(lián)反應已經(jīng)成為近年來C-H鍵活化領域的研究熱點。
[0004] 離子液體因具有低揮發(fā)性、良好的溶解性能和可循環(huán)使用等優(yōu)點，是國際上研究 的熱點領域之一。離子液體作為溶劑或催化劑時更加符合綠色化學實現(xiàn)有機化合物之間高 效、高選擇性且條件溫和轉化的要求，被應用于有機合成、生物質轉化及其它各種領域。近 年來，離子液體也被作為溶劑被用于過渡金屬催化的C-H鍵活化反應中，然而尚未見雜環(huán) 離子液體獨立用于催化C-H鍵活化反應的研究報道?；谖覀兦捌谘芯抗ぷ鞯幕A，本發(fā) 明發(fā)展了一種W離子液體為促進劑，TBHP為氧化劑，在水相中3-芳氧基苯并唾吩-2-醒 類化合物發(fā)生分子內的CDC反應，W簡單、綠色、高效的方法合成了一系列苯并唾吩并 [3, 2-幻色酬類化合物。

【發(fā)明內容】

[0005] 本發(fā)明克服了合成苯并唾吩并化2-幻色酬類化合物的傳統(tǒng)方法原子經(jīng)濟性差 及不夠綠色的缺點，提供了一種W可循環(huán)使用的離子液體為促進劑，水為溶劑，經(jīng)交叉脫氨 偶聯(lián)的方法高效綠色的合成如式（II)所示的苯并唾吩并巧，2-幻色酬類化合物，其中，所 述反應過程如W下反應式所示。
【主權項】
1. 一種離子液體促進分子內交叉脫氫偶聯(lián)合成苯并噻吩并[3, 2-況色酮類化合物 的方法，其特征在于，以3-芳氧基苯并噻吩-2-醛類化合物為底物，以不同離子液體為 促進劑，以不同的氧化劑氧化，在反應溶劑中進行反應，合成如式（II)所示的苯并噻吩并 [3, 2-況色酮類化合物，其中，Ar是苯環(huán)、取代苯環(huán)，萘環(huán)；X是O或S。
2. 如權利要求1所述11片苯并噻吩并[3, 2-況色酮類化合物的合成方法，其特征 在于，離子液體促進劑是：本發(fā)明中，所述離子液體促進劑是：1-丁基-3-甲基咪唑氯鹽 ([Bmim]Cl) ;1_ 丁基-3-甲基咪唑溴鹽（[Bmim]Br) ;1_ 丁基-3-甲基咪唑碘鹽（[Bmim] I); 1- 丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽（[Bmim]BF4) ;1_ 丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸鹽（[Bmim] PF6);陰離子為鹵離子，陽離子為咪唑類、苯并咪唑類、苯并三唑類、吡啶類、嗎啉類、吡咯烷 酮類和季銨鹽類的離子液體等，所述促進劑的用量為如式（I)所示的底物的25-100 mol%。
3. 如權利要求1所述11片苯并噻吩并[3, 2-況色酮類化合物的合成方法，其特征 在于，所述的氧化劑是：叔丁基過氧化氫70%水溶液（TBHP)、二叔丁基過氧化物（DTBP)、 過氧化苯甲酰（BP0)、過硫酸氫鉀復合鹽（Oxone)、間氯過氧苯甲酸（firCPBA)、醋酸碘苯 (Phi (0Ac)2)、雙氧水30%水溶液（H2O2),所述氧化劑的用量為如式（I)所示的底物的2. 5當 量。
4. 如權利要求1所述11片苯并噻吩并[3, 2-況色酮類化合物的合成方法，其特征在 于，所述反應溶劑是水、1，2-二氯乙燒、乙腈、四氫呋喃、甲苯，所述溶劑的用量為0. 02-0. 2 mL〇
5. 如權利要求1所述11片苯并噻吩并[3, 2-況色酮類化合物的合成方法，其特征在 于，所述反應包括以下步驟：在反應管中加入離子液體促進劑，式（I)所示的3-芳氧基苯并 噻吩-2-醛，然后依次加入氧化劑和溶劑，在80-120 °C下磁力攪拌下反應12-36時間，反應 完后再加入水，然后用乙酸乙酯萃取，有機相合并后用無水硫酸鈉干燥，過濾，濃縮，經(jīng)柱層 析分離得到如式（II)所示目標產物苯并噻吩并[3, 2-況色酮，水相旋除水并真空干燥的離 子液體用于下一次反應，實現(xiàn)離子液體促進劑的循環(huán)使用。
6. 如權利要求1所述11片苯并噻吩并[3, 2-況色酮類化合物的合成方法，其特征在 于，其結構如式（II)所示：
其中，式（II)是11片苯并[4, 5]噻吩并[3, 2-況色酮、2-氟-11片苯并[4, 5]噻吩并 [3, 2-況色酮、2-氯-11片苯并[4, 5]噻吩并[3, 2-況色酮、2-溴-11片苯并[4, 5]噻吩并 [3, 2-況色酮、11-氧代-11片苯并[4, 5]噻吩并[3, 2-況色烯-2-腈、2-甲氧基-11片苯 并[4, 5]噻吩并[3, 2-況色酮、2-甲基-11片苯并[4, 5]噻吩并[3, 2-況色酮、2-叔丁 基-11斤苯并[4, 5]噻吩并[3, 2-況色酮、4-三氟甲基-11片苯并[4, 5]噻吩并[3, 2-況 色酮等。
7. 如權利要求6所述11片苯并噻吩并[3, 2-況色酮類化合物的合成方法，其特征在 于，得到的式（II)除了 11片苯并[4, 5]噻吩并[3, 2-況色酮外，其它均為新化合物。
8. 如權利要求1所述11片苯并噻吩并[3, 2-況色酮類化合物的合成方法，其特征在 于，以合成11片苯并[4, 5]噻吩并[3, 2-況色酮為例，將反應物3-苯氧基苯并噻吩-2-醛 的量擴大至克級(擴大40倍)，產物產率基本不變。
9. 如權利要求1所述11片苯并噻吩并[3, 2-況色酮類化合物的合成方法，其特征在 于，以合成11片苯并[4, 5]噻吩并[3, 2-況色酮為例，對離子液體促進劑[Bmim]Br進行了 回收和重復利用，循環(huán)使用5次的產率是75%-82%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種離子液體促進分子內交叉脫氫偶聯(lián)合成苯并噻吩并[3,2-b]色酮類化合物的方法，在無金屬條件下，以水為溶劑，離子液體促進3-芳氧基苯并噻吩-2-醛的交叉脫氫偶聯(lián)反應，有效的合成了苯并噻吩并[3,2-b]色酮類化合物，反應在克級規(guī)模下也能很好的發(fā)生反應，促進劑循環(huán)使用5次后活性無明顯下降。
【IPC分類】C07D495-04
【公開號】CN104725399
【申請?zhí)枴緾N201510181616
【發(fā)明人】劉晨江, 劉文博
【申請人】新疆大學
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月17日