[发明专利]一种2-取代的苯并噁唑和2-取代的苯并噻唑及其衍生物的合成方法

说明书

本发明提供一种2‑取代的苯并噁唑和2‑取代的苯并噻唑及其衍生物的合成方法，该方法通过咪唑盐酸催化的邻氨基苯酚/邻氨基苯硫酚环化，实现了多官能化2‑取代的苯并噁唑和2‑取代的苯并噻唑的合成，方法简便又经济，实用性强。本发明没有任何其它催化剂或添加剂，合成方法具有良好的官能团耐受性和优异的收率与纯度，反应时间短，且不需要苛刻的反应条件，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及2-取代的苯并噁唑和2-取代的苯并噻唑及其衍生物，具体涉及一种2-取代的苯并噁唑和2-取代的苯并噻唑及其衍生物的合成方法。

背景技术

2-取代的苯并噁唑类化合物是一类含有一个氮原子和一个氧原子的苯并杂环化合物，2-取代的苯并噻唑类化合物是一类含有一个氮原子和一个硫原子的苯并杂环化合物，这些化合物是很多药物的结构单元(Kaplancikli ZA,Gülhan TuranZitouni,RevialG,Guven K,Archives of Pharmacal Research.2004:27:1081；Viirre RD,Evindar G,Batey RA.Journal of Organic Chemistry.2008:39:3452.)。苯并噁唑类和苯并噻唑类化合物的传统合成方法主要是通过缩合邻氨基苯酚/苯硫酚与醛，酸，酰胺，酰基氯化物，腈，酯或硫代苯甲酰苯胺的环化作用而得。近年，在传统合成路线的基础上，相继出现了一系列的以路易斯酸和过渡金属络合物等为催化剂的苯并噁唑类和苯并噻唑类化合物的新合成路线。也使用替代催化剂对上述反应进行改进。如Yoon等人报道了一种改进的方法，使用2-酰基-4,5-二氯哒嗪-3(2H)-酮作为酰基转移剂，在无金属存在的的情况下形成苯并噁唑和苯并噻唑。然而，2-酰基-4,5-二氯哒嗪-3(2H)-酮的价格较昂贵且需要使用POCl₃(SungGH,Lee IH,Bo RK.Tetrahedron.2013:69:3530.)。Liu和Chun报道等，使用硅烷作为CO₂固定剂，从2-氨基苯硫醇合成苯并噻唑。然而，这些方法的实用性被特殊的反应器抵消，化学计量的催化剂和有限的底物范围减少了在实际应用中的合成效用(ZM Liu.RSC Adv.2014:4:56957；ZM Liu.ACS Catal.2015:5:6648；S Chun.Tetrahedron.2017:73:3438.)。最近，Das等人报道了草酸/丙二酸作为苯并噁唑，喹唑啉和喹唑啉酮合成的碳结构单元。该方法使用4-8当量草酸/丙二酸不符合原子经济性(P.Das.Org.Biomol.Chem.2018:16:1337)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种2-取代的苯并噁唑和2-取代的苯并噻唑及其衍生物的合成方法，该方法通过咪唑盐酸催化的邻氨基苯酚/邻氨基苯硫酚环化，实现了多官能化2-取代的苯并噁唑和2-取代的苯并噻唑的合成，方法简便。

本发明是通过这样实现：

一种2-取代的苯并噁唑和2-取代的苯并噻唑及其衍生物(式II)的合成方法，由式I化合物与式III化合物在催化剂作用下制得，其特征在于：所述催化剂为咪唑盐酸。

反应路线如下：

其中，

R₁为各自独立的氢、C_1-6烷基、甲氧基、卤素、卤素取代的甲基、硝基；R₂为各自独立的氢、C_1-6烷基、苯基、吡咯、甲氧基苯基、对苯苯基；

X为各自独立的氧原子、硫原子。

进一步，上述合成方法中，反应所使用催化剂咪唑盐酸的用量为0.3-1.0当量(相对于邻氨基苯酚/邻氨基苯硫酚及其衍生物而言)。

本发明合成方法中，所使用的溶剂选自DMA、苯、水、乙腈或四氢呋喃中的一种或几种组合；优选DMA。