Cu(OTf)2催化的自由基环化反应在加热或微波条件下用于合成苯并[b][1,4]噻嗪类化合物

时间:2026年5月29日
来源:Tetrahedron

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姜晓雪|赵凌宇|李康|李晓璐|张佳阳|沈国东中国山东省聊城市聊城大学化学与化学工程学院,邮编252000摘要:我们报道了在Cu(OTf)2催化下,通过1,1,3-三苯基-2-炔-1-醇和2,2′-二硫苯并二胺/2-氨基苯硫醇进行级联亲核攻击和自由基环化反应,高效便捷地合成了二苯亚

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姜晓雪|赵凌宇|李康|李晓璐|张佳阳|沈国东
中国山东省聊城市聊城大学化学与化学工程学院,邮编252000

摘要:

我们报道了在Cu(OTf)2催化下,通过1,1,3-三苯基-2-炔-1-醇和2,2′-二硫苯并二胺/2-氨基苯硫醇进行级联亲核攻击和自由基环化反应,高效便捷地合成了二苯亚甲基苯并[b][1,4]噻嗪类化合物。在空气气氛中,通过加热或微波条件,可以以中等至优异的产率获得多种二苯亚甲基苯并[b][1,4]噻嗪。同时进行了机理研究,并通过控制实验阐明了自由基反应的机制。

引言

苯并噻嗪因其特殊的刚性和平面性,能够与生物靶标相互作用[1],是一类具有重要生物活性和药理活性的杂环化合物[2][3],例如抗疟疾、抗菌、神经系统抑制剂和抗癌剂(图1)[4]。这类化合物的合成方法已被广泛探索[5]。例如,通过过渡金属催化的C-C键断裂偶联反应,可以利用2-氨基苯并噻唑和末端炔烃或炔基羧酸合成氰基取代的苯并[1,4]噻嗪[6]。2019年,Yan等人报道了一种使用烷基2-(苯并[b][1,4]噻嗪-3-亚基)乙酸酯、芳香醛和环状二酮的三组分亲电加成反应来制备四氢苯并噻嗪[7]。2021年,我们团队还报道了一种利用芳基甲基酮和2,2’-二硫二苯胺选择性合成2-酰基苯并噻嗪和二苯[b][1,4]噻嗪的方法[8]。尽管已有大量合成方法,但仍然需要高效的新合成方法以及具有特殊性质的新分子。
亲核攻击和自由基环化反应是现代有机合成中构建杂环骨架的两种基本策略,在药物化学[9]、天然产物合成[10]和材料科学[11]中具有广泛应用。亲核攻击反应能够精确形成C-C键和C-杂原子键,从而构建出具有高区域和立体选择性的复杂分子骨架[12]。近年来,自由基环化反应因其在温和条件下的优异官能团耐受性和无需繁琐保护步骤的特点而成为研究热点,被广泛应用于天然产物[13]、药物[14]、农用化学品[15]和新聚合物[16]的合成。这两种方法的互补性使化学家能够应对各种合成挑战,凸显了它们在推进合成方法学中的关键作用。本文报道了一种利用Cu(OTf)2催化的级联亲核攻击和自由基环化反应高效合成一系列共轭二苯亚甲基苯并[b][1,4]噻嗪的方法。这种扩展的π-共轭结构在信息编码和生物应用方面具有潜力。

部分摘录

结果与讨论

实验起始时使用Ni(OTf)2(0.15当量)、1,1,3-三苯基-2-炔-1-醇(1.0当量)和2,2′-二硫苯并二胺(1.5当量)在DMF(2 mL)中,于110°C下反应6小时,获得了2-(二苯亚甲基)-3-苯基-2H-苯并[b][1,4]噻嗪(1c),产率为54%(表1,条目1)。为了优化反应条件,对催化剂进行了系统筛选,结果发现Cu(OTf)2表现出优异的催化活性(表1,条目1-6)。随后,对溶剂等条件进行了进一步优化。

结论

总之,我们开发了一种高效的Cu(OTf)2催化的级联亲核攻击和自由基环化反应,用于从1,1,3-三苯基-2-炔-1-醇和2,2′-二硫苯并二胺/2-氨基苯硫醇合成共轭二苯亚甲基取代的苯并[b][1,4]噻嗪,产率在中等至优异范围内。此外,还通过交叉偶联反应将溴化产物进一步转化为有机构建块。

实验部分

**一般说明。** 1H NMR和13C NMR谱是在室温下使用Bruker 500 MHz谱仪记录的。1H NMR的化学位移以百万分之一(ppm,δ)表示,并以CDCl3中的残余质子为参考(δ 7.26)。NMR值的报告格式如下:化学位移、多重性(s = 单峰,d = 双峰,t = 三峰,q = 四峰,quin = 五峰,m = 多重峰,br = 宽峰)、耦合常数(Hz)和积分。熔点未经校正。高分辨率质谱数据...

CRediT作者贡献声明

姜晓雪:撰写 – 原稿撰写,数据整理。赵凌宇:撰写 – 审稿与编辑,软件操作。张佳阳:数据整理。沈国东:撰写 – 审稿与编辑,方法学研究。李康:撰写 – 审稿与编辑,软件操作。李晓璐:软件操作,数据整理

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

本研究的数据支持信息见本文的补充信息部分。

利益冲突声明

作者声明没有竞争性财务利益。

致谢

本工作得到了聊城大学博士科学研究创业基金会(编号:31805403)的财政支持。

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