95-16-9 / 苯并噻唑的制備

背景及概述

苯并噻唑及其衍生物是一類非常重要的雜環化合物，普遍存在于大自然中，主要應用于醫藥、農業及工業等領域。近年來，隨著越來越多合成苯并噻唑類衍生物的方法被研究出來，其制備方法受到了廣泛的關注。在醫藥方面，苯并噻唑類衍生物是一類非常重要的醫藥中間體。它可以用作殺菌劑、抗結核藥、抗瘧疾、抗驚厥、殺蟲劑、鎮靜消炎藥，也可以用于治療糖尿病以及具有抗癌作用。在農藥上，苯并噻唑類衍生物不僅可以用作殺蟲劑、植物生長調節劑及除草劑，它還具有抗植物病毒和抗植物真菌的作用。在工業方面，它可以用作塑料染色劑、橡膠硫化促進劑、光敏材料、電致發光材料、熒光探針材料以及液晶顯示材料。由于苯并噻唑類衍生物具有良好的藥理活性和生物活性，它的制備方法受到了廣泛的關注。

制備

制備苯并噻唑類衍生物的方法非常之多。以前主要以鄰氨基苯硫酚與醛、羧酸、腈類、酯類等縮合生成苯并噻唑類衍生物，也可以由硫代酰胺或硫脲的環合反應來制備。由于硫脲或硫代酰胺這類化合物的制備路線長，合成成本昂貴；而鄰氨基苯硫酚不穩定，容易被氧化成二硫化物。所以，近年來又發現了以穩定易得的芳香鄰氨基二硫化物或者以鄰鹵苯胺為原料來合成苯并噻唑類化合物的新方法，此外還有一些其它原料合成苯并噻唑類衍生物的方法。氨基苯硫酚是目前制備苯并噻唑類化合物的常用原料，它可以與醛、羧酸、腈類、酯類等縮合生成苯并噻唑類化合物。近年來，以鄰氨基苯硫酚為原料制備苯并噻唑類化合物的新方法被大量研究出來，其中以鄰氨基苯硫酚與醛的縮合反應為主[1]。苯并噻唑的合成反應式如下圖：

圖 1 鄰氨基苯硫酚與醛縮合制備苯并噻唑

實驗操作

方法一、

向50 mL平行合成儀反應管中依次加入0.4 mmol的2,2’-二硫代二苯胺、0.80 mmol的芳香醛、0.2 mmol的Na 2 S·9H 2 O和0.2 mmol的碳酸氫鈉，放入磁子，在氮氣保護下，再加入3 mL的N,N-二甲基甲酰胺作為反應溶劑，在100 ℃下攪拌反應，采用薄層色譜監測反應。當反應5-8 h后，停止反應，冷卻至室溫。反應液用二氯甲烷和亞硫酸氫鈉溶液萃取，收集有機相。再向有機相中加入無水硫酸鈉干燥30 min，過濾除去無水硫酸鈉后，減壓蒸餾除去二氯甲烷，得到粗產物。粗產物用石油醚和乙酸乙酯作展開劑，進行柱層析分離（200-300目硅膠）后，得到了苯并噻唑。

方法二、

向15 mL反應鋼釜中依次加入0.4 mmol的2,2’-二硫代二苯胺、0.80 mmol的芳香醛和0.2 mmol的Na 2 S·9H 2 O，放入磁子，再加入2 mL的水作反應溶劑，加熱至50 ℃后充入2 MPa的二氧化碳氣體。然后繼續升溫至80 ℃攪拌24 h，停止反應，冷卻至室溫。反應液用二氯甲烷和亞硫酸氫鈉溶液萃取，收集有機相。再向有機相中加入無水硫酸鈉干燥30 min，過濾除去無水硫酸鈉后，減壓蒸餾除去二氯甲烷 ，得到粗產物。粗產物用石油醚和乙酸乙酯作展開劑，進行柱層析分離（200-300目硅膠）后，得到了苯并噻唑。

方法三、

向50 mL平行合成儀反應管中依次加入鄰氨基苯硫酚和芳香醛、單質碘，放入磁子，在氮氣保護下，再加入3 mL的N,N-二甲基甲酰胺作為反應溶劑，微波條件下反應20分鐘，采用薄層色譜監測反應。停止反應，冷卻至室溫。反應液用二氯甲烷和亞硫酸氫鈉溶液萃取，收集有機相。再向有機相中加入無水硫酸鈉干燥30 min，過濾除去無水硫酸鈉后，減壓蒸餾除去二氯甲烷，得到粗產物。粗產物用石油醚和乙酸乙酯作展開劑，進行柱層析分離（200-300目硅膠）后，得到了苯并噻唑。

參考文獻

[1] Moghaddam F. M., Bardajee G. R., Ismaili H., et al. Facile and Efficient One-Pot Protocol for the Synthesis of Benzoxazole and Benzothiazole Derivatives Using Molecular Iodine as Catalyst[J]. Synth. Commun., 2006, 36(17):2543–2548