[发明专利]一种光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法

说明书

本发明公开了一种用于合成2‑位酰胺烷基取代噻唑衍生物的光催化方法，其反应步骤为：将式(Ⅰ)或(Ⅱ)所示的噻唑类化合物、式(Ⅲ)所示的酰胺、氯源和酸按一定比例溶解于反应溶剂中，空气条件下于25‑35℃光源光照下搅拌反应，反应结束后经后处理得到如式(Ⅳ)或式(Ⅴ)所示的2‑位酰胺烷基取代噻唑衍生物。本发明具有操作工艺简单、原料、廉价易得、反应条件温和、反应纯度高等优点，与传统工艺相比，避免了光催化剂、强氧化剂的使用，对环境友好；

技术领域

本发明涉及一种光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法，具体是一种在可见光照射和空气条件下反应，通过交叉脱氢偶联实现酰胺烷基取代噻唑类衍生物的绿色合成方法。

背景技术

许多有临床价值的天然产物和人工合成的化合物都含有酰胺或内酰胺的基本结构，特别是γ-内酰胺骨架。γ-内酰胺环上取代基结构的改变，会表现出不同的生物活性，如抗炎、抗肿瘤、抗HIV、抗老年痴呆等等。因此，将γ-内酰胺进行选择性的结构修饰，对于改善并提高药物的生物活性，具有非常大的意义。

噻唑及苯并噻唑是一种非常重要的结构骨架，存在于许多具有药用价值的化合物、天然产物和功能材料中。2-C酰胺烷基化的苯并噻唑类衍生物，在药物领域有着重要的作用，如组蛋白脱乙酰酶抑制剂、HIdE酶抑制剂和CRTH2受体抑制剂等，均表现出显著的药理活性。

目前，通过交叉脱氢偶联合成2-C酰胺烷基取代的苯并噻唑类化合物主要方法有以下三种：Zhu等人以2位未取代的苯并噻唑类化合物和酰胺或内酰胺为底物，以过硫酸钾为氧化剂，在70℃下反应，以热引发的方式得到2-C酰胺烷基取代产物(J.Org.Chem.2016,81,3017-3022)；Ji等人报道了光照条件下过硫酸铵和苯甲醛协同催化合成2-C酰胺烷基取代的苯并噻唑类化合物的方法，机理表明，苯甲醛受光照后变成激发态，其能促进过硫酸盐的分解产生硫酸根自由基，通过硫酸根自由基的氧化能力实现目标产物的合成(Chem.Sci.2016,7,2111–2118)；Liu等人报道了光照下曙红和过硫酸钾协同催化合成2-C酰胺烷基取代的苯并噻唑类化合物的方法，机理表明，曙红和过硫酸钾可单独作为催化剂实现目标产物的合成(Tetrahedron Lett.2019,60,390-396)。以上三种方法表明，苯并噻唑类化合物2-C的酰胺烷基化不可避免的使用了过量的化学氧化剂过硫酸盐，反应条件较为苛刻，对于结构中含有氧化敏感基团的耐受性较差；有的还需要补充额外的光敏剂，这使得反应的成本进一步提高。因此，亟需开发一种更加温和、绿色和高效的方法，来实现噻唑类化合物2-C的酰胺烷基化。

发明内容

本发明的目的是提供一种操作简单、反应条件温和、产物纯度高、方法绿色的光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法。

本发明限定的一种光催化酰胺烷基取代噻唑类衍生物的合成方法，具体为：将式(I)或式(Ⅱ)所示的噻唑类化合物、式(Ⅲ)所示的酰胺、氯源和酸加入到反应溶剂中，空气条件下于25-35℃光源光照下搅拌反应，反应结束后，反应液经后处理得到目标化合物式(Ⅳ)或式(Ⅴ)所示的酰胺烷基取代噻唑衍生物，其反应方程式如下：

式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅳ)和式(Ⅴ)中，R¹为氢、甲氧基、乙氧羰基或卤素；R²为乙氧羰基；R³为甲基；

式(Ⅲ)、式(Ⅳ)和式(Ⅴ)中，X为氧、氮甲基或亚甲基；R⁴为氢、甲基、乙基或乙酰胺亚甲基。

进一步地，本发明还限定了氯源为四丁基氯化铵、四乙基氯化铵或氯化钠。

进一步地，本发明还限定了酸为盐酸、硫酸、三氟甲磺酸或三氟乙酸。

进一步地，本发明还限定了反应溶剂选自下列一种或任意几种的组合：乙腈、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、水和二甲基亚砜。

进一步地，本发明还限定了光源为蓝光、白光或紫光。