[发明专利]一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法

说明书

本发明公开了一种C2取代2H‑苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法。它包括如下步骤：将如式(II)所示的取代2H‑苯并噻唑与如式(III)所示的脂肪醇混合，加入氧化剂Selectfluor、添加剂三氟乙酸、溶剂乙腈，在氮气保护和LED蓝光灯照射下进行常温搅拌反应，TLC监测至反应结束后，反应液分离纯化制得如式(I)所示的C2取代的2H‑苯并噻唑羟基烷基化衍生物；本发明提供了一种以Selectfluor为氧化剂、三氟乙酸为添加剂、乙腈为溶剂，经可见光诱导的合成2H‑苯并噻唑C2羟基烷基化衍生物的新方法，该方法催化体系简单、反应条件温和、底物范围广。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法。

背景技术

C2取代的2H-苯并噻唑衍生物拥有良好的生物活性以及高度的结构多样性，在农药、医药等领域具有广阔的应用前景。比如，在农药领域具有杀虫(Pharmazie,2003,58,527)、杀菌(Molecules,1997,2,36)、除草(Bioorg.Med.Chem.Lett.,2016,26,1854)、抗病毒(Chin.J.Org.Chem.,2007,27,279)等生物活性；在医药领域具有抗菌(Eur.J.Med.Chem.,2010,45,1323)、抗肿瘤(Brit.J.Cancer,88,470)、抗癌(Eur.J.Med.Chem.,54,447)等生物活性。而在2H-苯并噻唑C2位引入羟烷基的结构也存在于多种药物中，例如毒蕈碱拮抗剂(J.Med.Chem.,1995,38,473)、CaS受体变构调节剂(Brit.J.Pharmacol.,2015,172,185)和抗真菌药物(Chem.Pharm.Bull.,1997,45,1169)。因此，有关2H-苯并噻唑C2位羟基烷基化衍生物的合成研究受到越来越多的关注。

2H-苯并噻唑C2羟基烷基化反应指的是在2H-苯并噻唑的C2位引入带有羟基的烷基的反应。据文献报道，2H-苯并噻唑实现C2羟基烷基化的方法有很多，其中主要包括对苯并噻唑C2的醛和酮进行加成。例如，先通过Li/Mg(Eur.J.Org.Chem.2009,2009,1781)，n-BuLi(J.Heterocycl.Chem.1971,8,257)，t-BuLi(Heterocycles,1985,23,295)或t-BuOLi(J.Org.Chem.2009,74,8309)实现2H-苯并噻唑的金属化，再进行水解得到C2羟基烷基化2H-苯并噻唑；另一类反应是先通过铵酰胺作为碱对2H-苯并噻唑进行脱质子化，再进行官能团化得到C2羟基烷基化的2H-苯并噻唑(Chem.Commun.2012,48,9771-9773)。但是，这些方法有许多缺点，例如需要对反应物进行预处理，反应条件苛刻以及反应过程复杂。因此，苯并噻唑与醇的直接羟烷基化引起了科学家极大关注。2011年，Wang课题组报道了在120℃下，以叔丁基氢过氧化物作氧化剂，进行苯并噻唑和醇的烷基化反应(Org.Lett.2011,13,5016)。但是该方法有一定的局限性，例如相对较高的反应温度、有机过氧化物氧化剂的易燃和易爆特性等等。2019年，本课题组以K₂S₂O₈作为氧化剂，在65℃的水中，探究了苯并噻唑与醇的直接羟烷基化反应(ACSOmega2019,4,11285)。尽管该方法比上述反应温和，但仍在加热条件下进行。

近年来,可见光因其储量丰富、廉价易得、清洁安全等优点已被广泛应用于有机合成领域(Science,1912,36,385、TetrahedronLett.,2016,57,3801)。可见光催化2H-苯并噻唑羟基烷基化的反应也得以实现。2016年，DiRocco课题组报道了一种铱络合物作为催化剂的苯并噻唑羟基烷基化反应(J.Org.Chem.,2016,81,6980)。该方法反应步骤简单，在室温下进行，但是以过渡金属铱为催化剂，存在价格昂贵、有一定的毒性以及难以避免的金属残留等问题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的是提供一种C2取代2H-苯并噻唑羟基烷基化衍生物的光催化合成方法。