专利名称：一种制备2-氨基苯并噻嗪的方法
技术领域：
本发明属于硫氮有机杂环化合物的制备技术领域，具体涉及一种2-氨基苯并噻嗪催化制备方法。
背景技术：
硫氮有机杂环化合物广泛存在于天然生物活性分子以及合成药物之中。含苯并噻嗪骨架的化合物已被发现具有广泛的生理活性而应用于镇静剂、抗高血压剂、抗菌剂、杀菌齐U、抗增殖剂等方面，其中2-氨基苯并噻嗪因具有独特的生理活性而得到研究者的关注。现有技术中，报道的2-氨基苯并噻嗪的合成方法主要是采用邻位被卤甲基或羟甲基取代的芳胺与含硫试剂(如Lawesson试剂、异硫氰酸酯)的反应。1976年，J.Prieto在盐酸的存在下，以经过硼氢化钠还原得到的芳基胺类化合物与异硫氰酸甲酯反应得到2氨基苯并噻嗪，收率77% ; 1984年，J.Gauthier在氢溴酸存在下，用邻氨基取代的苄醇为原料合成了三种2氨基苯并噻嗪，收率为79 80% ；2000年，A.Hari在三氟乙酸存在下，以邻硝基肉桂酸为起始原料与异硫氰酸酯反应合成了 2氨基苯并噻嗪，收率56 78% ；2005年，Fedotov在浓硫酸的存在下，以硫脲类化合物为原料，通过环丙基的重排制得了苯并噻嗪化合物，收率为81% ;2008年,Fedotov又以2-环丙基苯胺与异硫氰酸酯为起始原料，在硫酸的存在下环丙烷开环得到2氨基苯并噻嗪，收率55 95%，其中2-环丙基苯胺制备困难、价格昂贵(参见①J.Prieto, et al.J.Heterocyclic Chem.1976, 13, 813;② J.Gauthier, et al.J.Heterocyclic Chem.1984, 21, 1081;③ A.Hari, et al.0rg.Lett.2000, 2, 3667;④ A.N.Fedotov, et al.DokladyChem.2005, 405, 217;⑤ A.N.Fedotov, et al.Chem.Heterocyclic Comp.2008,44，96);以上方法能够得到2氨基苯并噻嗪，但是需要用到质子酸，导致反应过程不安全、反应条件苛刻。
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催化剂在2-氨基苯并噻嗪的合成过程中起着提高转化率，减少反应时间的作用。Q.Ding利用Ag(OTf)作为催化剂，以2_炔基苯胺与异硫氰酸酯为原料合成了 2氨基苯并噻嗪，收率50 96% ；Tang利用AgBF4作为催化剂，以2-炔基苯胺与异硫氰酸酯为原料经过氨解环化串联反应制备2氨基苯并噻嗪(参见①Q.Ding, et al.J.Comb.Chem.2008，10，541;② R.Y.Tang, et al.Synlett 2010，1345);但是所使用的贵金属催化剂价格昂贵。另外，以回流的有机溶剂作为反应介质、所用原料复杂而不易获得以及多步反应过程等反应条件也限制了现有技术的应用。因此寻找一种来源简单、高活性、高化学选择性、安全、普适性好的催化体系以有效合成2-氨基苯并噻嗪是很有必要的。
发明内容
本发明的目的是提供一种来源简单、高活性、高化学选择性、安全、普适性好的催化体系催化邻氨基肉桂酸乙酯与异硫氰酸酯反应制备2-氨基苯并噻嗪的方法。为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是:
一种制备2-氨基苯并噻嗪的方法，包括以下步骤:在干燥条件下，以邻氨基肉桂酸乙酯和异硫氰酸酯为反应物，以三氟甲磺酸稀土化合物Ln(OTf)3为催化剂，反应制备得到产物2-氨基苯并噻嗪；
其中，Ln表示正三价的稀土金属离子，选自镧、钕、钐或镱中的一种；0Tf表示三氟甲磺酸根；
所述异硫氰酸酯化学结构通式为:RNCS，其中，R为芳基或者烷基；所述芳基选自:苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对硝基苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、间氯苯基、邻氯苯基、邻氟苯基中的一种；所述烷基为甲基为环己基；
所述邻氨基肉桂酸乙酯化学结构式为:
广丫 N H2优选的技术方案中，反应在无溶剂条件下进行。上述技术方案中，反应过程包括在干燥条件下，将三氟甲磺酸稀土化合物Ln (OTf)3、邻氨基肉桂酸乙酯和异硫氰酸酯混匀，在室温 80°C下搅拌3 48小时，终止反应，进行萃取，用干燥剂干燥萃取液，过滤，减压除去溶剂，最后经快速柱层析得到2-氨基苯并噻嗪。上述技术方案中，所述催化剂的结构式为=Ln(OTf)3;
其中Ln表不正三价的稀土金属离子,选自镧、钕、衫或镱中的一种,优选为镱，因为其路易斯酸性强，在同样条件下，相对于镧、钐和钕，其催化的反应对于2-氨基苯并噻嗪的生成产率较高；0Tf为三氟甲磺酸根。上述技术方案中，所述催化剂的用量为邻氨基肉桂酸乙酯的摩尔数的0.6% 5%，优选为1% ;催化剂的用量过少会使反应无法高效进行，但是催化剂的用量过大会增加反应成本并影响反应体系的后处理。上述技术方案中，所述异硫氰酸酯的用量为邻氨基肉桂酸乙酯的摩尔数的I
1.5倍，优选为1.2倍；外界的水汽可能会部分破坏异硫氰酸酯，因此所述异硫氰酸酯的用量应大于等于邻氨基肉桂酸乙酯的用量，但是用量过大则会导致原料无法反应完全而造成浪费。优选的技术方案中，当R为芳基时，反应温度为50°C ;反应时间为4小时；当R为烷基时，反应温度为50 70°C ;反应时间为15 48小时。上述技术方案中，终止反应、萃取、用干燥剂干燥萃取液、过滤、减压除去溶剂，最后经快速柱层析得到2-氨基苯并噻嗪等操作本身都属于现有技术，其中所使用的萃取剂、干燥剂、洗脱剂也是现有技术，本领域技术人员可以根据最终产物的性质选择合适的试剂，优选的技术方案中终止反应采用水，萃取剂为乙酸乙酯，干燥剂为无水硫酸钠，洗脱剂为乙酸乙酯/石油醚体系(体积比为1: 10)。
上述技术方案中，所述催化剂的制备方法已经被J.H.Forsberg公开(J.H.Forsberg, et al.J.0rg.Chem.1987, 52, 1017),本领域技术人员可以参考。
上述技术方案可表示如下:
权利要求
1.一种制备2-氨基苯并噻嗪的方法，其特征在于，包括以下步骤:在干燥条件下，以邻氨基肉桂酸乙酯和异硫氰酸酯为反应物，以三氟甲磺酸稀土化合物Ln(OTf)3为催化剂，反应制备得到产物2-氨基苯并噻嗪； 其中，Ln表示正三价的稀土金属离子，选自镧、钕、钐或镱中的一种；0Tf表示三氟甲磺酸根； 所述异硫氰酸酯化学结构通式为:RNCS，其中，R为芳基或者烷基；所述芳基选自:苯基、对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、对硝基苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、间氯苯基、邻氯苯基、邻氟苯基中的一种；所述烷基为甲基或者环己基； 所述邻氨基肉桂酸乙酯化学结构式为:
2.根据权利要求1所述2-氨基苯并噻嗪的制备方法，其特征在于:反应在无溶剂情况下进行。
3.根据权利要求1所述2-氨基苯并噻嗪的制备方法，其特征在于:Ln为镱。
4.根据权利要求1所述2-氨基苯并噻嗪的制备方法，其特征在于，按照摩尔比计，催化齐U:邻氨基肉桂酸乙酯:异硫氰酸酯=(0.006 0.05): I: (I 1.5)。
5.根据权利要求4所述2-氨基苯并噻嗪的制备方法，其特征在于，按照摩尔比计，邻氨基肉桂酸乙酯:异硫氰酸酯=1: 1.2。
6.根据权利要求4所述2-氨基苯并噻嗪的制备方法，其特征在于，按照摩尔比计，催化齐IJ:邻氨基肉桂酸乙酯=0.01: I。
7.根据权利要求1所述2-氨基苯并噻嗪的制备方法，其特征在于，反应温度为室温 800C ;反应时间为3 48小时。
8.根据权利要求7所述2-氨基苯并噻嗪的制备方法，其特征在于，当R为芳基时，反应温度为50°C ;反应时间为4小时。
9.根据权利要求7所述2-氨基苯并噻嗪的制备方法，其特征在于，当R为烷基时，反应温度为50 70°C ;反应时间为15 48小时。
10.三氟甲磺酸稀土化合物Ln(OTf)3作为催化剂催化邻氨基肉桂酸乙酯与异硫氰酸酯的加成反应制备2-氨基苯并噻嗪的应用； 其中，Ln表示正三价的稀土金属离子，选自镧、钕、钐或镱中的一种；0Tf表示三氟甲磺酸根； 所述邻氨基肉桂酸乙酯化学结构式为:
全文摘要
本发明公开了一种制备2-氨基苯并噻嗪的方法，以三氟甲磺酸稀土化合物Ln(OTf)3为催化剂，催化邻氨基肉桂酸乙酯和异硫氰酸酯的加成反应制备2-氨基苯并噻嗪；其中，Ln表示正三价的稀土金属离子，选自镧、钕、钐或镱中的一种；OTf表示三氟甲磺酸根；邻氨基肉桂酸乙酯化学结构式为；异硫氰酸酯化学结构通式为RNCS。此方法中，催化剂的化学选择性好，反应活性高，反应条件温和，反应时间短，反应具有高度原子经济性并且无需溶剂，目标产物的收率最高达99%。
文档编号C07D279/08GK103232410SQ20131015108
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月26日 优先权日2013年4月26日
发明者徐凡, 花露, 黄洁, 姚志刚 申请人:苏州大学