一种咪唑并[2,1-b]噻唑衍生物的制备方法

zhao, j. adv. synth. catal. 2019, 361, 5144）。
4.以上方法普遍存在需要高温条件，过渡金属催化剂，昂贵的配体，底物范围不广的缺点。本发明在在可见光条件下，以以廉价易得的α,β-不饱和酮与2-巯基苯并咪唑衍生物为原料，高效合成了苯基（3-苯基苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑-2-基）甲酮衍生物（1）。反应操作简便，环境友好、室温进行，且无需过渡金属催化剂、光敏剂和氧化剂。


技术实现要素：

[0005]
本发明目的在于提供一种原料易得、操作简便、反应条件温和、绿色环保地制备苯基（3-苯基苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑-2-基）甲酮衍生物的方法。
[0006]
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：可见光条件下，α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）在室温发生[3+2]串联环化反应（反应式1）。反应结束后按常规分离纯化方法进行产物分离和表征，即得到相应的苯基（3-苯基苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑-2-基）甲酮衍生物（1）。
[0007]
具体技术方案：1. α,β-不饱和酮与2-巯基苯并咪唑衍生物为原料，其取代基为：1) 取代基r1为苯基、萘基、取代苯基或杂芳基，取代芳基中的取代基为卤素、硝基、碳原子数为1-4的烷基、碳原子数为1-4的烷氧基、碳原子数为1-4的氟代烷基或碳原子数为1-4的氟代烷氧基中的一种或二种以上，取代基的个数为1-5个；杂环芳基为呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基中的一种或二种以上；卤素为f、cl、br或i中的一种或二种以上；2) 取代基r2为苯基、萘基、取代苯基或杂芳基，取代芳基中的取代基为卤素、硝基、碳原子数为1-4的烷基、碳原子数为1-4的烷氧基、碳原子数为1-4的氟代烷基或碳原子数为1-4的氟代烷氧基中的一种或二种以上，取代基的个数为1-5个；杂环芳基为呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基中的一种或二种以上；卤素为f、cl、br或i中的一种或二种以上；3) r3为氢或取代基r1为卤素（f、cl、br、i）、烷基、烷氧基、苯基、硝基、氟代烷基或氟代烷氧基中的一种或二种以上；取代基的个数为1-2个。
[0008]
2. 在白光(6500 k)、紫光(400-405 nm)、蓝光(460-465 nm)、绿光(526-531 nm)或红光(700-705 nm)照射下进行，以白光(6500 k)、蓝光(460-465 nm)为最佳；照射光源的功率为3 w、5 w、7w、10 w中的一种或两种，以10 w白光(6500 k)最优。
[0009]
2. 反应中使用碱有氢氧化钾、碳酸钾、碳酸铯、叔丁醇钾、三乙胺、三乙烯二胺和1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯中的一种或二种以上；最好使用氢氧化钾、碳酸钾、碳酸铯、1,
8-二氮杂二环十一碳-7-烯中的一种或两种做碱；以碳酸铯效果最佳。反应溶剂中碳酸铯的浓度为0.1 m。
[0010]
4. 反应中使用的添加剂有18-冠-6、四丁基碘化铵、四丁基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或二种以上；最好使用18-冠-6、十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上做添加剂，以18-冠-6为最佳；反应溶剂中添加剂的浓度为0.05-1.0 m，较优为0.1-0.5 m，最优为0.2 m。
[0011]
5. 反应在乙腈、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或两种以上溶剂中进行，以二甲基亚砜与n-甲基吡咯烷酮的混合溶剂（体积比为1:4）为最佳。
[0012]
6. α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）较优摩尔比是1:1-1:6，最优摩尔比是1:3；α,β-不饱和酮（2）的摩尔浓度为0.05-1.0 m，较优为0.1-0.5 m，以0.2 m最优。
[0013]
7. 反应为1-36 h，最佳反应时间为24 h 。
[0014]
8. 最佳反应温度为25-40 o
c。
[0015]
本发明具有以下优点：1) 可见光催化有机反应，使用环境友好、可持续性的光源为能源。
[0016]
2) 反应在常温常压下进行，不需要强氧化剂和惰性气体保护，操作及后处理简便。
[0017]
3) 不需要光敏剂及过渡金属的使用，简化了反应体系。
[0018]
4) 原料廉价易得。
[0019]
总之，本发明在可见光照射，无光敏剂，温和条件下，高效实现了α,β-不饱和酮与2-巯基苯并咪唑衍生物发生[3+2]串联环化反应，高收率的合成了一系列结构多样性的苯基（3-苯基苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑-2-基）甲酮衍生物。原料廉价易得，操作简便，底物范围广，绿色环保。
具体实施方式
[0020]
通过下述实施例有助于进一步理解本发明，但本发明的内容并不仅限于此。
[0021]
实施例1在常温、空气氛围下，往10 ml带有搅拌子的石英反应管中依次加入α,β-不饱和酮2a（41.7 mg，0.2 mmol），2-巯基苯并咪唑3a（90.1 mg，0.6 mmol），碳酸铯（32.6 mg，0.1 mmol），18-冠-6（52.9 mg，0.2 mmol）和1 ml二甲基亚砜与n-甲基吡咯烷酮的混合溶剂（体积比为1:4），以10 w白光（6500 k）为光源，搅拌反应24小时。反应结束后，用乙酸乙酯进行萃取（3
ꢀ×ꢀ
10 ml），合并有机层，用无水硫酸钠干燥，过滤、减压下除去挥发组份，然后用硅胶柱层析分离（洗脱液为二氯甲烷/甲醇，v/v = 250:1），得到淡黄色固体目标产物1a（58.8 mg，产率83%）。目标产物通过核磁共振谱得到确认。
[0022]
实施例2反应步骤与操作条件同实施例1，与实施例1不同之处在于，反应在没有光的条件下进行。停止反应，经同上述相同后处理仅得到痕量目标产物1a。说明可见光促进了反应的发生。
[0023]
实施例3反应步骤与操作条件同实施例1，与实施例1不同之处在于，反应在没有碳酸铯的条件下进行。停止反应，经同上述相同后处理未得到目标产物1a。说明碳酸铯在反应过程中起重要作用。
[0024]
实施例4反应步骤与操作条件同实施例1，与实施例1不同之处在于，反应中加入碳酸钾替代碳酸铯。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（49.4 mg，产率70%）。说明以碳酸钾为碱，不能以最佳收率得到目标产物。
[0025]
实施例5反应步骤与操作条件同实施例1，与实施例1不同之处在于，反应中加入三水合磷酸钾替代碳酸铯。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（30.4 mg，产率43%）。说明以三水合磷酸钾为碱，不能以最佳收率得到目标产物。
[0026]
实施例6反应步骤与操作条件同实施例1，与实施例1不同之处在于，反应中加入三乙胺替代碳酸铯。停止反应，经同上述相同处理后未得到目标产物1a。说明三乙胺不能对反应起促进作用，反而抑制了反应的发生。
[0027]
实施例7反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，碳酸铯（48.9 mg，0.15 mmol）。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（50.3 mg，产率71%）。说明增加碳酸铯的量并不能提高1a的收率。
[0028]
实施例8反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，碳酸铯（16.3 mg，0.05 mmol）。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（23.4 mg，产率33%）。说明减少碳酸铯的量不利于反应的顺利进行。
[0029]
实施例9反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，反应在没有18-冠-6的条件下进行。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（36.4 mg，产率51%）。说明无18-冠-6，不能以最佳收率得到目标产物。
[0030]
实施例10反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，反应中加入四丁基碘化铵替代18-冠-6。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（14 mg，产率20%）。说明以四丁基碘化铵为添加剂，不利于反应的顺利进行。
[0031]
实施例11反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，反应中加入十六烷基三甲基氯化铵替代18-冠-6。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（45.7 mg，产率64%）。说
明以十六烷基三甲基氯化铵为添加剂，不利于反应的顺利进行。
[0032]
实施例12反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，仅仅以二甲基亚砜为溶剂。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（41.2 mg，产率58%）。说明以仅仅以二甲基亚砜为溶剂，不利于反应的顺利进行。
[0033]
实施例13反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，仅仅以n-甲基吡咯烷酮为溶剂。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（50.8 mg，产率72%）。说明以仅仅以n-甲基吡咯烷酮，不利于反应的顺利进行。
[0034]
实施例14反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，以乙腈为溶剂。停止反应，经同上述相同后处理得到痕量目标产物1a。说明以以乙腈为溶剂，不利于反应的顺利进行。
[0035]
实施例15反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，以二甲基亚砜与n-甲基吡咯烷酮的混合溶剂（体积比为1:1）为溶剂。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（44.9 mg，产率63%）。说明以二甲基亚砜与n-甲基吡咯烷酮的混合溶剂（体积比为1:1）为溶剂，不利于反应的顺利进行。
[0036]
实施例16反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，将反应时间缩短到12小时。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（40.4 mg，产率57%）。说明缩短反应时间不利于目标产物1a的生成。
[0037]
实施例17反应步骤与操作同实施例1，与实施例1不同之处在于，2a（75.1 mg，0.5 mmol）。停止反应，经同上述相同后处理得到目标产物1a（50.3 mg，产率73%）。说明减少2a的量并不利于提高1a的收率。
[0038]
实施例18反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是对甲基（e）-3-苯基-1-（对甲苯基）丙-2-烯-1-酮2b（44.5 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到淡黄色固体目标产物1b（48.4 mg，产率66%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0039]
实施例19
反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（4-甲氧基苯基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2c（47.7 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到淡黄色固体目标产物1c（31.2 mg，产率41%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0040]
实施例20反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（4-乙氧基苯基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2d（50.5 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到白色固体目标产物1d（37.2 mg，产率47%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0041]
实施例21反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-3-苯基-1-（4-（三氟甲氧基）苯基）丙-2-烯-1-酮2e（58.5 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到淡黄色固体目标产物1e（81.5 mg，产率93%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0042]
实施例22反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-3-苯基-1-（4-（三氟甲基）苯基）丙-2-烯-1-酮2f（55.3 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1f（71.0 mg，产率84%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得
到确认。
[0043]
实施例23反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（4-氟苯基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2g（45.3 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到淡黄色固体目标产物1g（60.2 mg，产率81%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0044]
实施例24反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（4-氯苯基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2h（48.5 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1h（74.7 mg，产率96%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0045]
实施例25反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（4-溴苯基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2i（57.4 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1i（72.1 mg，产率83%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0046]
实施例26反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（2-溴苯基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2j（57.4 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1j（74.5 mg，产率86%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0047]
实施例27
反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（4-（甲硫基）苯基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2k（50.9 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到淡黄色固体目标产物1k（54.2 mg，产率68%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0048]
实施例28反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（4-（甲基磺酰基）苯基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2l（57.3 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1l（71.1 mg，产率82%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0049]
实施例29反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（3,4-二氯苯基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2m（55.4 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1m（68 mg，产率80%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0050]
实施例30反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（萘-1-基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2n（51.7 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1n（75.4 mg，产率93%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0051]
实施例31
反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（苯并[d] [1,3]二氧杂-5-基）-3-苯基丙-2-烯-1-酮2o（50.5 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到淡黄色固体目标产物1o（61.6 mg，产率77%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0052]
实施例32反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-3-苯基-1-（噻吩-2-基）丙-2-烯-1-酮2p（42.9 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1p（46.5 mg，产率64%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0053]
实施例33反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮（e）-1-苯基-3-（对甲苯基）丙-2-烯-1-酮2q（44.5 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到淡黄色固体目标产物1q（62.7 mg，产率85%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0054]
实施例34反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-3-（4-甲氧基苯基）-1-苯基丙-2-烯-1-酮2r（47.7 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1r（61.1 mg，产率79%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0055]
实施例35反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-3-（4-氟苯基）-1-苯基丙-2-烯-1-酮2s（45.3 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1s（65.0 mg，产率87%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0056]
实施例36反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-3-（4-氯苯基）-1-苯基丙-2-烯-1-酮2t（48.5 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1t（73.3 mg，产率94%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0057]
实施例37反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-3-（4-硝基苯基）-1-苯基丙-2-烯-1-酮2u（50.7 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1u（56.2 mg，产率70%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0058]
实施例38反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-3-（3,4-二氯苯基）-1-苯基丙-2-烯-1-酮2v（55.4 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到淡黄色固体目标产物1v（73.4 mg，产率87%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0059]
实施例39
反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（4-氯苯基）-3-（对甲苯基）丙-2-烯-1-酮2w（51.4 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1w（66.3 mg，产率82%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0060]
实施例40反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1,3-双（4-溴苯基）丙-2-烯-1-酮2x（73.2 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1x（90.5 mg，产率82%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0061]
实施例41反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1-（3,4-二氯苯基）-3-（3,4-二甲基苯基）丙-2-烯-1-酮2y（61.0 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1y（82.5 mg，产率91%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0062]
实施例42反应步骤与操作同实施例1，不同之处在于，反应中加入的α,β-不饱和酮是（e）-1,3-二（噻吩-2-基）丙-2-烯-1-酮2z（44.1 mg，0.2 mmol）。停止反应，经后处理得到黄色固体目标产物1z（49.1 mg，产率67%）。目标产物通过核磁共振谱和高分辨质谱测定得到确认。
[0063]
实施例43
135.11, 134.23, 131.92, 130.45, 130.24, 130.12, 128.13, 127.78, 127.13, 124.81, 124.06, 121.56, 119.59, 112.24；c
18h11
n2os3的hrms理论值[m+h]
+
：367.0028；测定值：367.0018。
[0092]’)：黄色固体；1h nmr (400 mhz, cdcl3) δ 7.63 (d, j = 8.3 hz, 1h), 7.54 (s, 1h), 7.47-7.26 (m, 16h), 7.14-7.10 (m, 5h), 6.81 (d, j = 8.4 hz, 1h), 6.70 (d, j = 8.4 hz, 1h), 6.60 (s, 1h), 2.43 (s, 3h), 2.26 (s, 3h)；
13
c nmr (100 mhz, cdcl3) δ 189.19, 189.15, 155.40, 154.80, 149.44, 147.18, 138.89, 137.16, 134.75, 132.05, 131.21, 130.77, 130.71, 130.36, 130.29, 130.24, 128.77, 128.73, 128.70, 128.22, 127.93, 127.91, 126.14, 124.54, 124.44, 122.65, 119.35, 118.95, 112.24, 111.68, 21.79, 21.72；c
23h17
n2os的hrms理论值[m+h]
+
：369.1056；测定值：369.1054。
[0093]
：淡黄色固体，熔点：219.0-219.4 o
c；1h nmr (400 mhz, cdcl3) δ 7.52 (s, 1h), 7.47-7.38 (m, 5h), 7.35-7.26 (m, 3h), 7.13 (t, j = 8.0 hz, 2h), 6.58 (s, 1h), 2.33 (s, 3h), 2.15 (s, 3h)；
13
c nmr (100 mhz, cdcl3) δ 189.22, 154.56, 147.64 138.94, 137.28, 133.91, 132.02, 130.73, 130.37, 130.31, 128.80, 128.69, 128.58, 128.02, 127.95, 124.31, 119.57, 112.48, 20.58, 20.50；c
24h19
n2os的hrms理论值[m+h]
+
：383.1213；测定值：383.1203。
[0094]
：淡黄色固体，熔点：162.3-163.7 o
c；1h nmr (400 mhz, cdcl3) δ 7.53-7.50 (m, 2h), 7.40 (dd, j = 10.2, 1.2 hz, 2h), 7.34-7.23 (m, 6h), 7.15-7.10 (m, 2h)；
13
c nmr (100 mhz, cdcl3) δ 189.30, 148.68, 136.87, 136.65, 136.26, 132.56, 130.47, 129.58, 129.25, 128.92, 128.82, 128.04, 126.59, 112.17；c
18h13
n2os的hrms理论值[m+h]
+
：305.0743；测定值：305.0742。

技术特征：
1.一种苯基（3-苯基苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑-2-基）甲酮衍生物的合成方法，其特征在于，所述苯基（3-苯基苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑-2-基）甲酮衍生物结构式（1）如下：1) 取代基r1为苯基、萘基、取代苯基或杂芳基，取代芳基中的取代基为卤素、硝基、碳原子数为1-4的烷基、碳原子数为1-4的烷氧基、碳原子数为1-4的氟代烷基或碳原子数为1-4的氟代烷氧基中的一种或二种以上，取代基的个数为1-5个；杂环芳基为呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基中的一种或二种以上；卤素为f、cl、br或i中的一种或二种以上；2) 取代基r2为苯基、萘基、取代苯基或杂芳基，取代芳基中的取代基为卤素、硝基、碳原子数为1-4的烷基、碳原子数为1-4的烷氧基、碳原子数为1-4的氟代烷基或碳原子数为1-4的氟代烷氧基中的一种或二种以上，取代基的个数为1-5个；杂环芳基为呋喃基、噻吩基、苯并呋喃基、苯并噻吩基中的一种或二种以上；卤素为f、cl、br或i中的一种或二种以上；3) r3为氢或取代基r1为卤素（f、cl、br、i）、烷基、烷氧基、苯基、硝基、氟代烷基或氟代烷氧基中的一种或二种以上；取代基的个数为1-2个；其特征在于：合成路线如下述反应式所示，以α,β-不饱和酮（2）为原料，在可见光条件下下，与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）进行串联环化反应，生成苯基（3-苯基苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑-2-基）甲酮衍生物（1）；其中取代基r1、r2和取代基r3与上述相同；其中：反应溶剂为乙腈、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或二种以上；α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）的摩尔比为1:1-1:6；反应时间为1-36小时；反应温度为25-40
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c；反应体系被可见光照射；在碱和促进剂存在下进行反应；反应结束后进行产物分离，得到苯基（3-苯基苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑-2-基）甲酮衍生物（1）。2.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）反应时，最好在白光(6500 k)、紫光(400-405 nm)、蓝光(460-465 nm)、绿光(526-531 nm)或红光(700-705 nm)照射下进行，以白光(6500 k)、蓝光(460-465 nm)为最佳；照射光源的功率为3 w、5 w、7w、10 w中的一种或两种，以10 w白光(6500 k)最优。3.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）反应时，碱为氢氧化钾、碳酸钾、碳酸铯、叔丁醇钾、三乙胺、三乙烯二胺和1,8-二
氮杂二环十一碳-7-烯中的一种或二种以上；最好使用氢氧化钾、碳酸钾、碳酸铯、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯中的一种或两种做碱；以碳酸铯效果最佳。4.反应溶剂中碱的浓度为0.05-0.5 m，较优为0.05-0.3 m，最优为0.1 m最优。5.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）反应时，添加剂为18-冠-6、四丁基碘化铵、四丁基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基溴化铵中的一种或二种以上；最好使用18-冠-6、十六烷基三甲基氯化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的一种或两种以上做添加剂，以18-冠-6为最佳；反应溶剂中添加剂的浓度为0.05-1.0 m，较优为0.1-0.5 m，最优为0.2 m。6.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）反应时，最好在乙腈、乙醇、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的一种或两种以上溶剂中进行，以二甲基亚砜与n-甲基吡咯烷酮的混合溶剂（体积比为1:4）为最佳；按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）反应时，α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）较优摩尔比是1:1-1:6，最优摩尔比是1:3；α,β-不饱和酮（2）的摩尔浓度为0.05-1.0 m，较优为0.1-0.5 m，以0.2 m最优。7.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于：α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）反应时，较优为6-36小时，最佳反应时间24小时。8.按照权利要求1所述的合成方法，其特征在于α,β-不饱和酮（2）与2-巯基苯并咪唑衍生物（3）反应时，较优反应温度为室温到80 o
c，最佳反应温度是室温到40 o
c。

技术总结
本发明公开了一种经[3+2]环反应制备苯基（3-苯基苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑-2-基）甲酮衍生物的方法。在室温，无光催化剂的条件下，以2-巯基苯并咪唑及2-巯基苯并咪唑衍生物和α,β-不饱和酮为原料，经可见光照射高效的合成了具有医药和材料应用的苯基（3-苯基苯并[4,5]咪唑并[2,1-b]噻唑-2-基）甲酮衍生物。该类化合物的合成方法尚未被报道，与已报道的咪唑并[2,1-b]噻唑骨架的构建方法相比较，本发明反应条件温和、绿色环保、底物适用范围广、官能团兼容性好、原料易得、操作简便、底物无需预官能团化，且无需过渡金属、光催化剂和外加氧化剂。而且，利用该方法可以简便高效的合成医药中间体和分子。药中间体和分子。


技术研发人员：刘晨江 陈子仁 雷振凯
受保护的技术使用者：新疆大学
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2022/5/25