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摘 要

2-取代苯并噻唑类衍生物是存在于无数天然产物和合成化合物中的一类重要的双环类“优势结构”，并且由于其不同的生物学和药理学性质而吸引了广泛的关注，包括抗肿瘤、抗菌、抗炎、抗惊厥等。本论文介绍了2-取代苯并噻唑衍生物的一般性质以及合成方法，并仔细研究开发了新的合成方法。氧化还原与传统方法相比，利用氧化还原策略合成苯并噻唑类化合物的显著优点是可以在不需额外助剂（氧化剂、还原剂、酸、碱等）参与条件下就能绿色高效合成目标化合物。

本论文介绍了一种合成2-取代苯并噻唑类衍生物的方法，即以廉价易得的邻氯硝基苯、苯乙炔和单质硫为原料，N-甲基哌啶为溶剂，氮气保护120 ℃反应24 h得到2-取代苯并噻唑类衍生物。该体系以硫单质作为介导，降低了成本减少了环境污染，同时还具有操作简便条件温和，底物适用性广，产率高等优点。反应具有很好的底物适用性： 对于苯乙炔部分，苄氯和苄溴都可以参与反应； 对于邻氯硝基苯部分，邻碘苯胺、 甲基、三氟甲基和卤素取代也可以兼容。该方法对生物和医药行业具有一定的研究和应用前景。

关键词：有机合成方法学 2-取代苯并噻唑类衍生物 单质硫 苯乙炔

The Redox Strategy was Applied to the Synthesis of 2-Substituted Benzothhiazole Derivatives

ABSTRACT

2-substituted benzothiazole derivatives are important bicyclic "dominant structures" present in numerous natural and synthetic compounds and have attracted wide attention due to their different biological and pharmacological properties, including anti-tumor, anti-bacterial, anti-inflammatory, anticonvulsant and so on. In this paper, the general properties and synthesis methods of 2-substituted benzothiazole derivatives were introduced, and a new synthesis method was developed. Redoxing compared with the traditional methods, the use of oxidation-reduction strategy of the synthesis of benzothiazole compounds, the significant advantage is that no additional additives (oxidants, reducing agents, acids, alkalis, etc.) can participate in the conditions of green and efficient synthesis of the target compound.

In this paper, we present a method for the synthesis of 2-substituted benzothiazole derivatives, using, cheap and readily available o-chloronitrobenzenes, phenylacetylenes and elemental sulfur as raw materials, N-methylpiperidine as solvent, under nitrogen atmosphere at 120 ° C for 24 h to give 2-substituted benzothiazole derivatives. The system using sulfur element as a mediator and reducing the environmental pollution. This reaction also has some advantages, such as high yields, ease to operate and mild condition. The reaction has a good functional groups tolerance: For the phenyl acetylene moiety, benzyl chloride and benzyl bromide were compatible for the reaction. And bearing methyl, trifluoromethyl and halogen were also compatible. This method could potentially used in biological and pharmaceutical industry.

KeyWords:Organic Synthesis Method; 2-Substituted Benzothiazole Derivatives; Elem Ental Sulfur; Phenyla Cetylene

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 2-取代苯并噻唑类衍生物的传统合成方法 2

1.2.1 基于邻氨基苯硫酚缩合的方法 3

1.2.2 基于(邻卤)硫代酰胺或者硫脲分子内环合方法 7

1.2.3 基于苯并噻唑的分子间的催化偶联的方法 9

1.2.4 基于邻卤苯胺的催化环合的方法 10

1.2.5 其它一些方法 12

1.3 氧化还原策略运用于2-取代苯并噻唑衍生物的合成 12

1.3.1 邻氯硝基苯与甲基吡啶反应 13

1.3.2 邻氯硝基苯与苄胺反应 13

1.3.3 邻氯硝基苯与苯乙酸反应 14

1.4 研究意义和内容 14

第二章 实验部分 15

2.1 引言 15

2.2 仪器与试剂 15

2.2.1 试剂 15

2.2.1 实验仪器 17

2.3 实验部分 18

2.3.1 实验操作 18

2.3.2 条件筛选 18

2.3.3 底物拓展 20

2.4 产品结构表征 24

第三章 总结 29

参考文献 30

致谢 37

第一章 绪论

1.1引言

自然界中杂环化合物占大部分，许多的杂环化合物能够被应用于医药和材料领域。2-取代苯并噻唑类是一种重要的含氮杂环化合物，由于硫原子使它表现出很多的生理学药理学性质，吸引了医药方面科研家的广泛关注。1879年Hofman^[2]第一次成功的合成出了2-氯和2-氨基苯并噻唑，自此苯并噻唑类衍生物的发展得到了很大的提升。目前, 在医药^[3]、材料工程^[4]、农药^[5]、等领域都有广泛的研究与运用。

在医药方面，苯并噻唑能够调节保护神经系统，消炎镇痛、治疗HIV、心脑血管疾病、抗结核等。其中，2-(3,4-二甲氧基苯基)-5-氟苯并噻唑PMX610^[6]（图1-1 A）能够高效、选择性对肺癌、结肠癌、乳腺癌等癌细胞进行抑制。另外，抗菌药7-(2-苯并噻唑基)喹诺酮类化合物^[7]（图1-1 B）、抗结核活性药物^[8]（图1-1 C）、美国国家癌症中心（NCI）DTP确定的抗肿瘤治疗药物^[9]（图1-1 D）和抗HIV药物2-(烷硫基)-1,3-苯并噻唑类化合物^[10]等都具有苯并噻唑这个关键的片段。

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