法律状态公告日
法律状态信息
法律状态
2020-05-12
授权
授权
2019-04-12
实质审查的生效 IPC(主分类):C07D513/04 申请日:20181123
实质审查的生效
2019-03-19
公开
公开
技术领域
本发明涉及[3+2]环加成合成苯并唑并噁唑类化合物的方法,属于有机化学中的环加成脱芳构化技术领域。
背景技术
苯并唑基本骨架是一类重要的药物结构单元,广泛存在于药物分子当中,具有抗癌、抗病毒、抗高血压、抗凝血、抗菌、抗惊厥、抑制胃酸分泌、镇痛等多种治疗应用价值。氢化的多环苯并唑类骨架也常见于天然产物和活性分子当中。运用苯并唑类化合物的去芳构化反应,构建复杂结构的非芳族苯并唑结构骨架的杂环化合物,具有非常重要的意义。
发明内容
本发明采用苯并唑类化合物和D-A环氧丙烷作为原料,在路易斯酸作为催化剂和分子筛添加剂下经过[3+2]环加成脱芳构化一步合成了苯并唑并噁唑类化合物。该方法为合成氢化的苯并唑并噁唑类化合物提供了一种简便、廉价、高效的途径。
[3+2]环加成合成氢化的苯并唑并噁唑类化合物的方法,其特征在于,包括如下操作:以取代苯并噻/咪唑1和D-A环氧丙烷2为原料,在路易斯酸催化剂和分子筛添加剂存在下,反应得到苯并唑并噁唑类化合物3。
反应方程式如下:
其中:R1选自Cl、Br、NO2、Me、MeO、H;R2选自Me、Et、Bn;Ar选自Ph、2-ClC6H4、2-CH3C6H4、3-CH3C6H4、3-CH3OC6H4、3-BrC6H4、4-FC6H4、4-ClC6H4、4-CH3OC6H4、3,4-di-ClC6H3、3,4-di-CH3C6H3、3,4,5-tri-OCH3C6H2、
进一步地,在上述技术方案中,所述路易斯酸催化剂选自Ni(ClO4)2·6H2O、Sc(OTf)3、Yb(OTf)3或Ni(OTf)2。优选催化剂为Sc(OTf)3。
进一步地,在上述技术方案中,所述取代苯并噻/咪唑1,D-A环氧环丙烷2、路易斯酸催化剂的摩尔比为1-2:1-2:0.1-0.2。
进一步地,在上述技术方案中,所述反应在溶剂中进行,溶剂选自1,2-二氯乙烷、甲苯、二氯甲烷或氯仿。
进一步地,在上述技术方案中,所述分子筛添加剂选自
进一步地,在上述技术方案中,反应温度选自25℃至60℃。
进一步地,在上述技术方案中,整个反应过程需要惰性气体保护下操作,惰性气体优选氮气。
进一步地,得到苯并唑类并噁唑类化合物3可以进一步衍生以得到不同类型的衍生产物,采用还原剂进行还原,通过控制不同的反应温度得到具有单羟甲基苯并唑并噁唑类化合物4或双羟甲基苯并唑并噁唑类化合物5。
进一步地,还原剂选自NaBH4,LiAlH4等,优选NaBH4。
进一步地,在上述技术方案中,采用还原剂进行还原的过程中,还原单酯基生成化合物4选自0℃,还原双酯基生成化合物5选自40℃。
在上述反应条件下,经过反应纯化后,对于不同的底物分离收率40%-96%。
发明有益效果:
本发明以取代苯并噻/咪唑1和D-A环氧丙烷2为原料,通过[3+2]环加成,去对称化反应后,一步即可得到氢化的苯并唑并噁唑类化合物3,产物同时具有两个手性中心。反应原料易得,产物结构丰富,产物化学选择性和非对映选择性高,产物收率最高可达96%。
具体实施方式
实施例1
a除非特别说明,反应的步骤如下:催化剂(20mol%),1a(0.1mmol),1.0mL溶剂,2a(0.2mmol),活化的
在反应条件的筛选过程中,首先考察了Lewis acid对反应的影响(entries 1-8)。同时通过对照不同溶剂对反应的影响且考虑到溶剂是否容易挥发,最终确定了Sc(OTf)3为最佳催化剂,DCE为最佳反应溶剂。
反应条件的考察操作(以entry 15为例):向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(4.9mg,0.01mmol,10mol%)和
实施例2:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(4.9mg,0.01mmol,10mol%),4-溴苯并噻唑1b(21.4mg,0.1mmol,1.0eq)和
1H>3OD)δ7.64–7.62(m,2H),7.40–7.34(m,3H),7.22(dd,J=8.0,1.2Hz,1H),7.16(dd,J=7.6,1.2Hz,1H),7.01(s,1H),6.85(t,J=8.0Hz,1H),6.23(s,1H),4.22–4.14(m,2H),4.01–3.93(m,1H),3.88–3.80(m,1H),1.16(t,J=7.2Hz,3H),1.11(t,J=7.2Hz,3H).13C>3)δ167.3,166.2,144.9,137.4,130.7,130.4,129.1,128.1,127.7,124.8,120.4,108.4,98.4,89.5,72.3,62.7,62.5,14.0,13.8.HRMS>21H20BrNNaO5S[M+Na]+500.0138,found>
实施例3:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(4.9mg,0.01mmol,10mol%),5-氯苯并噻唑1d(17.0mg,0.1mmol,1.0eq)和
1H>3)δ7.56–7.54(m,2H),7.44–7.37(m,3H),6.96(d,J=8.0Hz,1H),6.85(dd,J=8.0,1.6Hz,1H),6.60(d,J=1.6Hz,1H),6.46(s,1H),6.03(s,1H),4.29–4.05(m,4H),1.26(t,J=7.2Hz,3H),1.07(t,J=7.2Hz,3H).13C>3)δ167.0,166.5,148.7,138.0,131.7,129.6,128.9,126.7,126.5,122.6,122.2,112.0,98.7,88.4,73.4,62.7,62.6,14.0,13.8.HRMS>21H20ClNNaO5S[M+Na]+456.0643,found>
实施例4:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(4.9mg,0.01mmol,10mol%)和活化的
1H>3)δ7.58(d,J=6.6Hz,2H),7.42–7.37(m,3H),6.94(d,J=7.8Hz,1H),6.70(d,J=7.8Hz,1H),6.50(s,1H),6.46(s,1H),6.00(s,1H),4.25–4.14(m,2H),4.13–4.04(m,2H),2.24(s,3H),1.25(t,J=7.2Hz,3H),1.04(t,J=7.2Hz,3H).13C>3)δ167.2,166.9,147.5,138.6,136.0,129.3,128.7,126.8,124.3,123.6,121.4,112.8,98.8,88.5,73.2,62.6,62.4,21.4,14.0,13.7.HRMS>22H23NNaO5S[M+Na]+436.1189,found>
实施例5:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(4.9mg,0.01mmol,10mol%),6-硝基苯并噻唑1j(18.0mg,0.1mmol,1.0eq)和
1H>3)δ7.97–7.94(m,2H),7.54(d,J=5.4Hz,2H),7.45–7.42(m,3H),6.62(d,J=9.0Hz,1H),6.54(s,1H),6.09(s,1H),4.32–4.26(m,1H),4.24–4.18(m,1H),4.17–4.12(m,2H),1.28(t,J=7.2Hz,3H),1.10(t,J=7.2Hz,3H).13C>3)δ166.8,165.9,152.6,143.1,137.3,129.9,129.9,129.1,126.6,123.4,117.3,109.5,97.9,88.1,73.1,62.9,62.8,14.0,13.9.HRMS>21H20N2NaO7S[M+Na]+467.0883,found>
实施例6:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(4.9mg,0.01mmol,10mol%)和
1H>3)δ7.51(d,J=8.4Hz,2H),7.37(d,J=8.4Hz,2H),7.08(d,J=7.6Hz,1H),7.00(t,J=7.2Hz,1H),6.90(t,J=7.2Hz,1H),6.59(d,J=8.4Hz,1H),6.42(s,1H),6.01(s,1H),4.26–4.22(m,1H),4.21–4.15(m,1H),4.14–4.04(m,2H),1.26(t,J=7.2Hz,3H),1.03(t,J=7.2Hz,3H).13C>3)δ167.0,166.6,147.0,137.0,135.3,128.9,128.4,128.1,126.0,123.3,121.8,112.1,98.3,88.6,73.0,62.7,62.5,14.0,13.7.HRMS>21H20FNNaO5S[M+Na]+440.0938,found>
实施例7:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(4.9mg,0.01mmol,10mol%)和活化的
1H>3)δ7.09(d,J=7.6Hz,1H),7.02(t,J=7.2Hz,1H),6.90(t,J=7.2Hz,1H),6.82(s,2H),6.63(d,J=8.0Hz,1H),6.42(s,1H),6.04(s,1H),4.31–4.22(m,1H),4.20–4.14(m,1H),4.13–4.03(m,2H),3.87(s,6H),3.86(s,3H),1.25(t,J=7.2Hz,3H),1.03(t,J=7.2Hz,3H).13C>3)δ167.0,166.7,153.5,147.1,138.6,133.8,128.0,125.9,123.1,121.8,112.1,103.8,98.9,88.6,73.1,62.7,62.5,61.0,56.3,14.0,13.7.HRMS>24H27NNaO8S[M+H]+490.1530,found>
实施例8:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(4.9mg,0.01mmol,10mol%)和活化的
1H>3)δ7.51(d,J=6.6Hz,2H),7.36–7.32(m,4H),7.30–7.27(m,5H),7.24–7.23(m,2H),7.09(d,J=7.2Hz,2H),7.01–6.96(m,2H),6.86(t,J=7.2Hz,1H),6.59(d,J=7.8Hz,1H),6.48(s,1H),6.07(s,1H),5.14(d,J=12.0Hz,1H),5.10(d,J=12.6Hz,1H),5.07(d,J=12.6Hz,1H),4.94(d,J=12.0Hz,1H).13C>3)δ166.9,166.6,146.9,138.3,134.8,134.6,129.3,128.7,128.7,128.6,128.6,128.5,128.5,128.4,127.7,126.8,126.0,123.1,121.8,112.1,98.9,88.7,73.2,68.1,68.0.HRMScalcd>31H26NO5S[M+H]+524.1526,found>
实施例9:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(9.8mg,0.01mmol,20mol%),N1-Ts苯并咪唑1k(27.2mg,0.1mmol,1.0eq)和
1H>3)δ7.59(d,J=8.4Hz,2H),7.52(d,J=7.8Hz,1H),7.34–7.28(m,5H),7.22(d,J=7.8Hz,2H),7.06(t,J=7.8Hz,1H),6.99(t,J=7.8Hz,1H),6.67(d,J=7.2Hz,1H),6.43(d,J=3.0Hz,2H),4.31–4.25(m,1H),4.21–4.16(m,1H),4.12–4.06(m,1H),4.04–3.99(m,1H),2.40(s,3H),1.26(t,J=7.2Hz,3H),1.18(t,J=7.2Hz,3H).13C>3)δ166.6,165.9,144.9,143.2,137.5,133.3,132.4,129.8,129.3,128.5,127.9,126.9,126.5,123.3,117.9,112.0,97.6,85.2,85.1,62.8,62.5,21.8,14.1,13.9.HRMS>28H28N2NaO7S[M+Na]+559.1509,found>
实施例10:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(9.8mg,0.01mmol,20mol%),N1-Ac苯并咪唑1l(16.0mg,0.1mmol,1.0eq)和
1H>3OD)δ7.82(d,J=7.8Hz,1H),7.58(d,J=7.2Hz,2H),7.41–7.37(m,3H),7.11–7.06(m,2H),6.98(t,J=7.8Hz,1H),6.79(s,1H),6.59(s,1H),4.09–3.95(m,4H),2.33(s,3H),1.16(t,J=7.2Hz,3H),1.02(t,J=7.2Hz,3H).13C>3OD)δ171.1,168.7,167.8,142.9,139.0,133.8,130.2,129.6,127.6,126.4,123.8,117.8,112.6,98.5,87.0,85.6,63.9,63.7,24.1,14.1,14.1.HRMScalcd>23H25N2NaO6[M+H]+447.1527,found>
实施例11:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(9.8mg,0.01mmol,20mol%),N1-Boc苯并咪唑1m(21.8mg,0.1mmol,1.0eq)和
1H>3OD)δ7.56(d,J=7.2,3H),7.42–7.36(m,3H),7.00–6.97(m,1H),6.96–6.92(m,1H),6.90–6.88(m,1H),6.54(s,1H),6.50(s,1H),4.19–4.14(m,1H),4.10–4.04(m,1H),4.01–3.93(m,2H),1.54(s,9H),1.19(t,J=7.2Hz,3H),1.02(t,J=7.2Hz,3H).13C>3OD)δ168.1,167.6,140.1,130.1,129.6,127.6,125.0,123.6,115.2,112.0,99.3,86.4,84.8,63.4,63.4,28.5,14.2,14.2.HRMS>26H30N2NaO7[M+Na]+505.1945,found>
实施例12:
向10mL Schlenk管中加入Sc(OTf)3(9.8mg,0.01mmol,20mol%),N1-双键乙酯苯并咪唑1n(21.6mg,0.1mmol,1.0eq)和
1H>3)δ7.84(d,J=13.2Hz,1H),7.56–7.54(m,2H),7.39–7.34(m,3H),6.98–6.95(m,2H),6.93–6.91(m,1H),6.86–6.83(m,1H),6.64(s,1H),6.31(s,1H),5.60(d,J=13.2Hz,1H),4.22–4.14(m,2H),4.13–4.08(m,1H),4.06–4.01(m,2H),4.01–3.96(m,1H),1.27(t,J=7.2Hz,3H),1.18(t,J=7.2Hz,3H),1.03(t,J=7.2Hz,3H).13C>3)δ168.4,167.1,165.7,140.7,140.4,137.6,135.2,129.3,128.6,126.7,123.8,123.3,111.8,109.1,97.8 95.6,85.7,85.7,62.6,62.6,59.8,14.6,13.8,13.7.HRMS>26H28N2NaO7[M+Na]+503.1789,found>
实施例13:
向10mL Schlenk管中加入苯并噻唑并噁唑3aa(39.9mg,0.1mmol,1.0eq),并加入溶剂MeOH(1.0mL)溶解,然后将反应液放置在0℃搅拌,在搅拌过程中分批缓慢加入还原剂NaBH4(37.8mg,1.0mmol,10.0eq)。用TLC跟踪反应,待反应完成后,使用乙酸乙酯/石油醚(体积比1/5)通过制备薄层色谱法纯化反应混合物,得到36.5mg无色油状物4aa,收率64%。
1H>3OD)δ7.67–7.64(m,2H),7.49–7.40(m,3H),7.10(dd,J=7.6,0.8Hz,1H),6.98(td,J=7.6,1.2Hz,1H),6.88(td,J=7.6,1.2Hz,1H),6.53(dd,J=7.6,1.2Hz,1H),6.18(s,1H),5.70(s,1H),4.07–3.97(m,2H),3.96–3.86(m,2H),0.97(t,J=7.2Hz,3H).13C>3OD)δ171.7,148.8,141.2,130.2,129.9,129.6,128.4,126.7,123.8,122.6,113.6,100.2,90.6,73.0,64.1,62.5,13.9.HRMS>19H19NNaO4S[M+Na]+380.0927,found>
实施例14:
向10mL Schlenk管中加入苯并噻唑并噁唑3aa(39.9mg,0.1mmol,1.0eq),并加入溶剂MeOH(1.0mL)溶解,然后将反应液放置在40℃油浴中搅拌,在搅拌过程中分批缓慢加入还原剂NaBH4(37.8mg,1.0mmol,10.0eq)。用TLC跟踪反应,待反应完成后,使用乙酸乙酯/石油醚(体积比1/5)通过制备薄层色谱法纯化反应混合物,得到23.0mg无色油状物5aa,收率73%。
1H>3OD)δ7.60–7.57(m,2H),7.45–7.39(m,3H),7.11(dd,J=7.2,1.6Hz,1H),6.91–6.83(m,2H),6.41–6.39(m,1H),5.80(s,1H),5.68(s,1H),3.94–3.87(m,2H),3.69–3.60(m,2H).13C>3OD)δ148.2,141.3,132.2,130.1,129.5,128.6,126.2,124.1,122.6,114.3,97.5,87.3,75.6,63.9,61.5.HRMS>17H17NNaO3S[M+Na]+338.0821,found>
以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明原理的范围下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。
机译: 光学活性T-白芥子醇的生产,4-T-丁基-2-恶唑啉酮,草唑啉,双环内酰胺,巯基苯并恶唑啉,BIS-草酰胆碱或双(恶唑啉基)吡啶的合成,对称地合成合成方法和新化合物
机译: 具有真菌活性的被取代的1-(1H-1,2,4-三唑-1-甲基)-环己烯,被取代的环氧乙烷用作合成1-(1H-1,2,4-三唑-1-甲基)的中间产物-环己酮类化合物具有杀真菌活性
机译: 具有真菌活性的被取代的1-(1H-1,2,4-三唑-1-甲基)-环己烯,被取代的环氧乙烷用作合成1-(1H-1,2,4-三唑-1-甲基)的中间产物-环己酮类化合物具有杀真菌活性