本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法。
背景技术
苯并噻唑结构广泛存在于天然产物和生物活性分子中，是重要的有机合成中间体，同时由于苯并噻唑结构具有良好的生理活性，其已成为新药创制的重要先导之一。部分苯并噻唑化合物已被成功开发为临床药物，如治疗糖尿病的列汀类药物（sitagliptin）、抗乳腺癌药物atp拮抗剂（gw610，nsc721648）、治疗阿尔茨海默氏症的clk1抑制剂（tg003）、治疗帕金森病和精神分裂症的磷酸二酯酶抑制剂（pde10a）、治疗痤疮的雄激素受体拮抗剂（pantolactams）等。因此，基于苯并噻唑及其衍生物的合成方法研究得到越来越多的关注。
苯并噻唑的烷基化反应指的是在苯并噻唑的c2位引入烷基的反应。苯并噻唑实现烷基化的方法有很多，其中主要包括环缩合法(rscadv.,2014,4:60176)、金属催化（tetrahedronletters,2015,56:2077）、过渡金属催化(asianj.org.chem.,2017,6:184)和可见光介导的苯并噻唑烷基化(org.lett.2013,15(20):5390)等方法，其中环缩合法较为传统，以金属或过渡金属催化的方法最为常见。近年来可见光催化反应由于其反应条件温和、环境友好、能源充分等优点正受到越来越多的关注。可见光催化苯并噻唑烷基化反应也得以实现，比如，weaver等（org.lett.2013,15(20):5390）以tris-fac-ir(ppy)3为光催化剂，在蓝色led灯下将2-氯苯并噻唑与三级脂肪胺反应，合成了苯并噻唑c2位的烷基化产物；shah等以k2s2o8为自由基引发剂，以苯并噻唑和环醚为底物，在27w节能灯照射下合成苯并噻唑c2位的烷基化产物（chem.commun.2016,52:1490）；opatz等以二苯甲酮为光引发剂，在25w节能uv-a灯照射下完成了2-氯苯并噻唑与脂肪族氨基甲酸酯、醇、醚的偶联反应，生成了系列苯并噻唑c2位的烷基化产物（j.org.chem.2016,81:4890）。上述苯并噻唑c2位的烷基化反应通常需要过渡金属催化，或强碱和金属卤化物的参与，或需要在加热条件下进行。
本发明提供了一种以取代苯并噻唑和n,n-二甲基酰胺为底物、采用价廉易得的有机染料为光敏剂、无机盐k2s2o8为氧化剂，室温条件下在可见光诱导下合成苯并噻唑c2烷基化衍生物的新方法，跟文献相比催化剂廉价易得、反应条件温和，且摆脱了苯并噻唑烷基化常用的碱催化或过渡金属催化的合成方法。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种采用价格低廉的有机染料为光敏剂、无机盐k2s2o8为氧化剂，在可见光诱导下的取代苯并噻唑c2烷基化衍生物温和的制备方法。
所述的一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：以如式（ii）所示的取代苯并噻唑与如式（iii）所示的n,n-二甲基酰胺化合物为原料，光敏剂和氧化剂存在下，以led白光灯为光源，在溶剂中进行常温搅拌反应，tlc监测至反应结束后，所得反应液分离纯化制得如式（i）所示的取代苯并噻唑c2烷基化衍生物；
式（i）、（ii）中的取代基r1相同，苯并噻唑环上的h被取代基r1单取代、多取代或不被取代，n为0~4的整数，n表示苯并噻唑环上取代基r1的个数，n=0时，表示苯并噻唑环上的h不被取代，n=1时，表示苯并噻唑环上的h被取代基r1单取代，n=2~4时，表示苯并噻唑环上的h被取代基r1多取代，不同取代位置上的取代基r1相同或不同，所述取代基r1为氢、c1~c3的烷基、c1~c2的烷氧基、芳基或卤素，苯并噻唑环的c2位不被取代；
式（i）、式（iii）中的取代基r2相同，取代基r2为氢、c1-c3的烷基。
所述的一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法，其特征在于取代基r1为氢、甲基、甲氧基、卤素，优选为氢、甲基、甲氧基、cl；取代基r2为氢、甲基、乙基。
所述的一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法，其特征在于(r1)n为氢、4-甲基、6-甲基、6-甲氧基、5-氯。
所述的一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法，其特征在于如式（ii）所示的取代苯并噻唑、如式（iii）所示的n,n-二甲基酰胺化合物的投料物质的量之比为1:50.0~200.0;优选为1:75.0~175.0。
所述的一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法，其特征在于光敏剂为有机染料，选自eosiny、eosinb、rosebengal；优选为eosiny，有机染料的用量为取代苯并噻唑的0.3~3.0mol%，优选为0.5~2.0mol%。
所述的一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法，其特征在于氧化剂为na2s2o8、(nh4)2s2o8或k2s2o8；优选为k2s2o8，氧化剂的用量为取代苯并噻唑的1~6eq.，优选为2~4eq.。
所述的一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法，其特征在于led白光灯的功率为10~30w，优选为15~20w；反应时间为15~48小时。
所述的一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法，其特征在于溶剂为乙醇、乙腈、四氢呋喃、氯仿或反应物n,n-二甲基酰胺；优选为n,n-二甲基酰胺。
所述的一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法，其特征在于反应液分离纯化的方法为：反应结束后，浓缩脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离得到如式（i）所示的取代苯并噻唑c2烷基化衍生物，柱层析洗脱剂为体积比为5:1~1:1的石油醚/乙酸乙酯混合溶剂。
所述的一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法，其特征在于反应物n,n-二甲基酰胺兼作溶剂时，其物质的量为取代苯并噻唑的50~200倍，优选为75~175倍。
与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：
本发明提供了一种以取代苯并噻唑与n,n-二甲基酰胺化合物为原料，以价廉易得的有机染料为光敏剂、优选k2s2o8为氧化剂，室温条件下经可见光诱导的合成苯并噻唑c2烷基化衍生物的新方法，该方法反应条件温和、催化剂价廉易得、收率良好，且摆脱了苯并噻唑烷基化常用的碱催化或过渡金属催化的合成方法，有效降低了成本，提高经济效益，利于企业在市场竞争中发展。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。
实施例1衍生物ia（r1=h,r2=h）的合成
称取苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（2eq.）和eosiny（2.0mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基甲酰胺(2.774g,37.5mmol)，通空气状态下，置于15wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，24h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=1:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物ia。收率80%。
该化合物的1hnmr、1cnmr分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ8.19(s,1h),7.99-8.03(t,j=7.5hz,1h),7.85-7.90(m,1h),7.46-7.53(m,1h),7.37-7.44(m,1h),4.94(s,2h),3.07(s,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ166.2,162.6,152.7,135.6,126.1125.4,123.0,121.7,48.1,34.6.
实施例2衍生物ib（r1=5-氯,r2=h）的合成
称取5-氯苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（4eq.）和eosiny（1.0mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基甲酰胺(3.650g,50mmol)，通空气状态下，置于15wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，20h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=2:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物ib。收率76%。
该化合物的1hnmr、1cnmr和esi-hrms分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ8.20(s,1h),8.01(dd,j=8.5,2.0hz,1h),7.78-7.83(m,1h),7.38-7.44(m,1h),4.93(s,2h),3.10(s,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ168.3,162.6,153.7,133.9,132.3,126.0,123.0,122.5,46.2,29.7;hrms(esi):m/z[m+h]+calcd.forc10h10cln2os:241.0188,found241.0197.
实施例3衍生物ic（r1=6-ome,r2=h）的合成
称取6-甲氧基苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（3eq.）和eosiny（1.0mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基甲酰胺(4.380g,60mmol)，通空气状态下，置于15wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，24h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=1:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物ic。收率81%。
该化合物的1hnmr、1cnmr分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ8.16(s,1h),7.86(dd,j=9.0,6.5hz,1h),7.30(dd,j=7.5,2.5hz,1h),7.07(m,1h),4.87(s,2h),3.85(s,3h),3.04(s,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ163.4,162.5,157.8,147.1,137.0,123.5,115.6,104.1,55.8,45.9,34.6.
实施例4衍生物id（r1=4-甲基,r2=h）的合成
称取4-甲基苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（2eq.）和eosiny（1.5mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基甲酰胺(4.745g,65mmol)，通空气状态下，置于15wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，20h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=4:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物id。收率86%。
该化合物的1hnmr、1cnmr和esi-hrms分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ8.13(s,1h),7.61-7.66(m,1h),7.21-7.28(m,2h),4.89(s,2h)3.01(s,3h),2.69(s,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ164.8,162.4,151.9,135.2,132.7,126.4,125.0,118.9,45.9,34.4,18.1;hrms(esi):m/z[m+h]+calcd.forc11h13n2os:221.0727,found221.0743.
实施例5衍生物ie（r1=6-甲基,r2=h）的合成
称取6-甲基苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（4eq.）和eosiny（1.7mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基甲酰胺(6.388g,87.5mmol)，通空气状态下，置于20wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，30h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=1:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物ie。收率88%。该化合物的1hnmr、1cnmr和esi-hrms分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ8.14(s,1h),7.82-7.87(m,1h),7.62(d,j=14.0hz,1h),7.23-7.29(m,1h),4.87(s,2h),3.02(s,3h),2.44(s,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ164.9,162.4,150.7,135.7,135.4,127.6,122.3,121.3,45.9,34.5,21.3;hrms(esi):m/z[m+h]+calcd.forc11h13n2os:221.0739,found221.0743.
实施例6衍生物if（r1=h,r2=甲基）的合成
称取苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（4eq.）和eosiny（2.0mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基乙酰胺(3.480g,40mmol)，通空气状态下，置于15wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，35h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=3:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物if。收率86%。
该化合物的1hnmr、1cnmr分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ7.95-7.99(m,1h),7.81-7.87(m,1h),7.41-7.50(m,1h),7.31-7.40(m,1h),4.94(s,2h),3.09(s,3h),2.16(s,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ170.8,167.7,152.6,135.5,125.9,125.1,122.8,121.7,49.2,36.3,21.4.
实施例7衍生物ig（r1=5-氯,r2=甲基）的合成
称取5-氯苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（2eq.）和eosiny（2.0mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基乙酰胺(6.612g,76mmol)，通空气状态下，置于20wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，24h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=3:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物ig。收率84%。
该化合物的1hnmr、1cnmr分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ7.96-7.99(s,1h),7.74-7.81(m,1h),7.34-7.40(m,1h),4.94(s,2h),3.14(s,3h),2.19(s,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ171.0,169.8,153.6,133.9,132.1,125.7,122.8,122.4,49.4,36.5,21.5.
实施例8衍生物ih（r1=6-甲氧基,r2=甲基）的合成
称6-甲氧基取苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（3eq.）和eosiny（1.2mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基乙酰胺(7.656g,87.5mmol)，通空气状态下，置于15wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，20h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=3:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物ih。收率92%。
该化合物的1hnmr、1cnmr分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ7.91-7.83(m,1h),7.30-7.34(m,1h),7.06-7.12(m,1h),4.93(s,2h),3.88(s,3h),3.12(s,3h),2.19(s,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ170.9,165.0,157.7,147.2,137.1,123.4,115.4,104.2,55.8,49.2,36.3,21.6.
实施例9衍生物ii（r1=4-甲基,r2=甲基）的合成
称取4-甲基苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（3eq.）和eosiny（1.4mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基乙酰胺(5.655g,65mmol)，通空气状态下，置于15wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，15h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=3:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物ii。收率89%。
该化合物的1hnmr、1cnmr和esi-hrms分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ7.58-7.65(m,1h),7.17-7.23(m,2h),4.92(s,2h),3.04(s,3h),2.67(s,3h),2.12(s,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ170.7,166.4,151.9,135.1,132.5,126.3,124.8,118.8,49.1,36.0,21.2;hrms(esi):m/z[m+h]+calcd.forc12h15n2os:235.0881,found235.0900.
实施例10衍生物ij（r1=6-甲基,r2=甲基）的合成
称取6-甲基苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（4eq.）和eosiny（1.4mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基乙酰胺(4.375g,50mmol)，通空气状态下，置于20wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，48h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=3:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物ij。收率87%。
该化合物的1hnmr、1cnmr分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ7.86(t,j=8.0hz,1h),7.65(s,1h),7.24-7.32(m,1h),4.94(s,2h),3.11(s,3h),2.47(s,3h),2.18(s,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ170.9,166.6,150.8,135.8,135.3,127.6,122.4,121.4,49.3,36.3,21.5,21.4.
实施例11衍生物ik（r1=h,r2=乙基）的合成
称取苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（3eq.）和eosiny（1.2mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基丙酰胺(7.676g,76mmol)，通空气状态下，置于20wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，20h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=3:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物ik。收率76%。
该化合物的1hnmr、1cnmr和esi-hrms分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ7.93-7.97(t,j=7.5hz,1h),7.79-7.85(m,1h),7.39-7.49(m,1h),7.29-7.39(m,1h),4.94(s,2h),3.06(s,3h),2.35-2.46(m,2h),1.14-1.19(m,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ173.9,168.0,152.5,135.4,125.8,125.0,122.7,121.5,49.4,35.4,26.4,9.0;hrms(esi):m/z[m+h]+calcd.forc12h15n2os:235.0894,found235.0900.
实施例12衍生物il（r1=6-甲氧基,r2=乙基）的合成
称取6-甲氧基苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（3eq.）和eosiny（0.8mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基丙酰胺(8.080g,80mmol)，通空气状态下，置于15wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，48h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=3:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物il。收率84%。
该化合物的1hnmr、1cnmr和esi-hrms分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ7.85-7.89(m,1h),7.29-7.34(m,1h),7.06-7.12(m,1h),4.94(s,2h),3.88(s,3h),3.11(s,3h),2.41-2.51(m,2h),1.19-1.24(m,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ174.1,165.4,157.8,147.2,137.2,123.4,115.4,104.2,55.9,49.6,35.5,26.7,9.2;hrms(esi):m/z[m+h]+calcd.forc13h17n2o2s:265.0997,found265.1005.
实施例13衍生物im（r1=4-甲基,r2=乙基）的合成
称取4-甲基苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（3eq.）和eosiny（0.5mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基丙酰胺(6.565g,65mmol)，通空气状态下，置于15wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，24h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=5:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物im。收率82%。
该化合物的1hnmr、1cnmr和esi-hrms分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)1hnmr(cdcl3,500mhz)δ7.67-7.73(m,1h),7.25-7.31(m,2h),5.01(s,2h),3.13(s,3h),2.75(s,3h),2.42-2.53(m,2h),1.20-1.27(m,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ174.2,167.0,152.2,135.5,132.8,126.6,125.2,119.2,49.7,35.5,26.7,18.4,9.2;hrms(esi):m/z[m+h]+calcd.forc13h16n2os:249.1054,found249.1056.
实施例14衍生物in（r1=6-甲基,r2=乙基）的合成
称取6-甲基苯并噻唑（0.5mmol）、k2s2o8（4eq.）和eosiny（0.5mol%）于25mlschlenk反应管中，再加入n,n-二甲基丙酰胺(8.887g,87.5mmol)，通空气状态下，置于15wled白光灯下反应，室温下搅拌反应，用tlc跟踪监测，20h后反应结束，脱去溶剂，浓缩液经柱层析分离(石油醚/乙酸乙酯=5:1,v/v)得到黄色油状物，即衍生物in。收率83%。
该化合物的1hnmr、1cnmr和esi-hrms分析数据如下所述，
1hnmr(cdcl3,500mhz)δ7.86(d,j=8.0hz,1h),7.63(s,1h),7.26-7.32(m,1h),4.96(s,2h),3.10(s,3h),2.46-2.50(m,3h),2.40-2.46(m,2h)1.17-1.26(m,3h);13cnmr(cdcl3,125mhz)δ174.0,166.9,150.8,135.8,135.3,127.6,122.3,121.4,49.5,35.4,26.6,21.5,9.1;hrms(esi):m/z[m+h]+calcd.forc13h17n2os:249.1047,found249.1056.