本发明属于有机合成,涉及药物活性化合物苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的合成,具体涉及一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法。
背景技术:
1、含氮杂环化合物广泛存在于医药、农药、天然产物和各种功能材料中,在生物化学和药物化学中都占据着突出的地位,含氮杂环化合物的合成也一直是有机合成化学家研究的热点。苯并噻二嗪-1,1-二氧化合物作为一个非常经典的药物分子骨架,是含氮杂环化合物的重要组成部分,其衍生物在医药方面表现出良好生物学活性和药理学活性,如:抗病毒、抗癌、降血糖、降血压、利尿等,如下式含有苯并噻二嗪-1,1-二氧化合物结构单元的药物活性化合物。
2、
3、近年来关于苯并噻二嗪-1,1-二氧化合物的合成方法已有许多报道,传统的合成方法大多以邻氨基苯磺酰胺、邻溴苯磺酰胺、原甲酸三乙酯、醛类、苯乙烯类等化合物为原料,需要在过渡金属如铁、铜、钯、钐等催化下进行,且反应条件苛刻,操作繁琐,造成产品收率较低(heterocyclic communications,2006,12(5):341–346;rsc advances,2013,3(47):24863–24867;tetrahedron,2018,74(51):7237–7241;advanced synthesiscatalysis,2018,360(24):4764–4773;tetrahedron lett,2019,13(60),891-894;organicchemistry frontiers,2018,5,2734-2738)。更为重要的是金属催化剂的使用,即使经过严格的后处理,产品中依然会检测到微量的金属残留,极大影响了其在生物制剂以及活性原料药领域的应用。因此,开发一条无金属催化,温和条件下简单高效的苯并噻二嗪-1,1-二氧化合物衍生物的合成新方法具有重要意义。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明的目的在于提供一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,本发明以易得的醛类化合物和邻氨基苯磺酰胺为初始原料,4czipn作为光催化剂,dmso作为溶剂,反应条件温和,后处理简单,以较高产率实现苯并噻二嗪-1,1-二氧化合物及其衍生物的合成,为该类化合物的合成提供了一种新策略。
2、本发明是通过以下技术方案实现的:
3、一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,包括以下步骤:
4、式i所示的邻氨基苯磺酰胺与式ii所示的醛类化合物溶于有机溶剂中,在催化剂、光照、溶剂的共同作用,一定温度下反应生成式iii所示的苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物;
5、
6、其中,r为氢、甲基、乙基、正丙基、正丁基、正辛基、苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-叔丁基苯基、4-异丙基苯基、4-甲硫基苯基、3,4-二甲基苯基、4-硝基苯基、4-卤素(f、cl、br)苯基、4-三氟甲基苯基、4-氰基苯基、苯乙烯基、2-噻吩基-、2-吡啶基或2-呋喃基;
7、所述光催化剂为:2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈(4czipn)、2,4,5,6-四(二苯胺基)-间苯二腈(4dpaipn)、2,4,6-三(二苯基氨基)-5-氟间苯二甲腈(3dpafipn)、2,4,5,7-四溴荧光素(eosin y)、罗丹明b(rhodamine b)、9-均三甲苯基-10-甲基吖啶高氯酸盐(acr-mes-me+clo4-)或三联吡啶氯化钌(ru(bpy)3cl2)中的一种或两种以上混合。
8、优选的,所述光催化剂为2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈。
9、本发明的进一步改进方案为:
10、所述邻氨基苯甲酰胺与光催化剂的摩尔比为1:0.01~0.06。
11、进一步的,所述邻氨基苯磺酰胺类化合物与醛类化合物摩尔比为1:1.2~2.0。
12、进一步的,所述光照为太阳光、红光、蓝光、绿光、紫光、红外光、紫外光中的一种或两种以上混合。
13、优选的,所述光照条件为蓝光,波长范围450-460nm。
14、进一步的,所述溶剂为1,4-二氧六环、氯苯、二甲基亚砜、dmf、叔丁醇、叔戊醇、1,2-二氯乙烷、水、甲苯中的一种或两种以上混合。
15、优选的,所述溶剂为二甲基亚砜。
16、进一步的,所述反应温度为室温,反应时间为6~12h。
17、进一步的,反应结束后,还包括产物的分离、纯化的步骤;所述分离的过程包括,水洗、萃取、分液、干燥后除去有机相得粗产品;所述提纯的方法为柱层析或重结晶,其中,柱层析洗脱剂为二氯甲烷和乙酸乙酯,混合比例为二氯甲烷:乙酸乙酯=8:1~2:1,;重结晶溶剂为甲醇或乙醇。
18、与现有技术相比,本发明的有益效果为:
19、本发明以廉价易得的醛类化合物和邻氨基苯磺酰胺和为起始原料,无金属蓝光照射(450-460nm)室温条件下,合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物,反应简单高效,具有较高的研究价值与广阔的工业应用前景。
1.一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,其特征在于,包括以下步骤:式i所示的邻氨基苯磺酰胺与式ii所示的醛类化合物溶于有机溶剂中,在催化剂、光照、溶剂的共同作用,一定温度下反应生成式iii所示的苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物;
2.根据权利要求1所述的一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,其特征在于:所述光催化剂为2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈。
3.根据权利要求1或2所述的一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,其特征在于:所述邻氨基苯甲酰胺与光催化剂的摩尔比为1:0.01~0.06。
4.根据权利要求1所述一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,其特征在于:所述邻氨基苯磺酰胺类化合物与醛类化合物摩尔比为1:1.2~2.0。
5.根据权利要求1所述的一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,其特征在于:所述光照为太阳光、红光、蓝光、绿光、紫光、红外光、紫外光中的一种或两种以上混合。
6.根据权利要求1所述的一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,其特征在于:所述光照条件为蓝光,波长范围450-460nm。
7.根据权利要求1所述的一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,其特征在于:所述溶剂为1,4-二氧六环、氯苯、二甲基亚砜、dmf、叔丁醇、叔戊醇、1,2-二氯乙烷、水、甲苯中的一种或两种以上混合。
8.根据权利要求7所述的一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,其特征在于:所述溶剂为二甲基亚砜。
9.根据权利要求1所述一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,其特征在于:所述反应温度为室温,反应时间为6~12h。
10.根据权利要求1所述的一种无金属光催化氧化合成苯并噻二嗪-1,1-二氧化物衍生物的方法,其特征在于:反应结束后,还包括产物的分离、纯化的步骤;所述分离的过程包括,水洗、萃取、分液、干燥后除去有机相得粗产品;所述提纯的方法为柱层析或重结晶,其中,柱层析洗脱剂为二氯甲烷和乙酸乙酯,混合比例为二氯甲烷:乙酸乙酯=8:1~2:1,;重结晶溶剂为甲醇或乙醇。
