[发明专利]铑(III)催化的C-H活化反应合成1,2-苯并噻嗪类化合物的方法

说明书

本发明涉及一种铑(III)催化的C‑H活化反应合成1,2‑苯并噻嗪类化合物的方法。本发明以S‑芳基亚氨基砜类为原料，与卡宾前体碘叶立德，通过过渡金属铑催化的C‑H活化/环化反应高效地构建1,2‑苯并噻嗪骨架。与传统合成方法相比，本方法不需要额外的添加剂，后处理简便；不需要高温高压，反应时间短，条件相对温和；底物适用范围广，操作步骤简单，产物收率高。

技术领域

本发明涉及一种铑(III)催化碘叶立德作为卡宾前体与亚氨基砜的C-H活化反应合成1,2-苯并噻嗪类化合物的方法。具体来说是以S-芳基亚氨基砜类与碘叶立德为原料，通过铑（III）催化的C-H活化/环化反应构建1,2-苯并噻嗪骨架，属于化学合成领域。

背景技术

重氮化合物是一类重要的卡宾前体，在有机合成中有非常重要的应用。但是稳定性差、易爆炸并且存在潜在的致癌性等一系列性质使得重氮化合物在实际研究中受到了局限^[1]。碘叶立德可以在过渡金属催化剂催化、热分解或光化学等条件下生成卡宾，而且其合成简单，性质相对稳定，特别是与重氮化合物相比，安全性高，可用作重氮化合物的替代品，用于合成各种多环杂芳烃以及碳环和杂环骨架^[2]。1995年，Müller课题组^[3]首次在铑催化下发现了碘叶立德的C-H插入产物；2003年，Hadjiarapoglou课题组^[4]发现碘叶立德与吡咯在加热或光条件下，发生α-取代吡咯的反应，该方法可用于缩短药物托美汀和阿莫美汀的合成步骤。尽管在碘鎓叶立德化学研究上取得了重要进展，但最初报道集中在碘叶立德的C-H插入反应上。2019年，Chidley等人^[5]在蓝光下实现了烯烃和二羰基衍生的碘鎓烷基化物的无金属参与的环丙烷化反应；2020年，Mayakrishnan等人^[6]以N-甲氧基苯甲酰胺和碘叶立德为原料，在Rh(III)催化剂存在下进行分子内缩合，得到二氢菲啶，同时为了扩展合成，通过使用Rh(III)催化的C-H/O-H活化/环化反应获得了荧光吡喃异香豆素；Li课题组^[7]进一步拓展了碘叶立德在Rh(III)催化剂下的C-H活化反应的应用范围，在温和的条件下可与多种sp²和sp³底物反应。考虑到碘叶立德的易得性、稳定性和较高的反应性，有必要充分研究其在过渡金属催化的C-H活化中的性质。

亚氨基砜同时含有硫氧双键和硫氮双键，其中氮原子的引入增强了分子的亲核性以及反应性，同时氮原子的碱性使得该化合物易与金属配位，发生各种偶联反应^[8]。亚氨基砜基可以作为良好的含氮导向基团，用于碳氢键的直接官能团化反应，或者作为手性辅助剂或配体。2014年，Sahoo课题组^[9]以[RuCl₂(p-cymene)₂]₂为催化剂，使N-芳基磺酰亚胺与二苯乙炔环合，生成异喹啉酮和甲基苯基亚砜，实现了苯甲酰基芳环上的邻位烯基化反应。2016年，Lee课题组^[10]以[Cp^*Rh(MeCN)₃][BF₄]₂为催化剂，用吡啶并三氮唑作为卡宾前体，与NH-亚氨基砜类化合物合成了1,2-苯并噻嗪类化合物。此外，亚氨基砜广泛应用于农药和医药领域，在生物医疗方面仍有巨大潜力，因此，研究亚氨基砜类化合物的结构修饰，以期获得有生物活性的结构具有重要意义。

发明内容

本发明实现了以S-芳基亚氨基砜类化合物与碘叶立德为原料，通过过渡金属Rh催化的碳氢活化/环合反应构建新骨架。本发明反应式如下所示：

其中：

R₁为氢、卤素、烷基、烷氧基、硝基、氨基、苯基、芳基中的一种；

R₂为烷基、环烷基、烷氧基、苯基、芳基中的一种；