一种多取代二氢噻吩-3-酮类化合物及其合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于有机化合物工艺应用技术领域，具体涉及一类多取代二氢噻吩-3-酮 类化合物及其绿色合成方法。
【背景技术】
[0002] 多取代二氢噻吩-3-酮结构不仅可以向各类噻吩，噻吩酮进行方便转化，同时其 作为重要的有机合成中间体可以构建包括维生素 H及其衍生物在内的多种天然产物。因此 多取代二氢噻吩-3-酮类化合物具有重要合成意义。然而现有的关于这类化合物的合成报 道相对较少，且往往需要通过复杂的原料，或是繁琐的合成步骤来实现，导致其合成难度较 大。
[0003] 因此寻找一种简单、绿色、高效廉价、兼容性好、环境友好、条件温和和经济适用的 构建多取代二氢噻吩-3-酮类化合物的新方法便显得尤其重要。本发明人经研究发现炔基 二酮是一类具有多亲电位点的独特化合物，组合原子植入反应的思路可方便构建一系列杂 环化合物。鉴于此，本发明设计了以炔基二酮和硫脲为原料通过硫原子植入制备多取代二 氢噻吩-3-酮类化合物的反应。
【发明内容】
[0004] 本发明克服了传统构建方法的诸多缺点，创新性地实现一种高效构建多取代二氢 噻吩-3-酮类化合物的方法。本发明以炔基二酮为原料，以硫脲为硫原子植入试剂，在反 应溶剂中于室温条件下有效地实现了相应转化，制备得到如式（II)所示的多取代二氢噻 吩-3-酮类化合物。
[0005] 其中，所述反应过程如以下反应式所示。
[0006]
[0007] 以上反应式中，
[0008] Ar是苯环、杂环、取代苯环、或取代杂环。R是直链烷基、支链烷烃、或芳基。
[0009] 优选地，Ar是苯基、4_甲基苯基、4_甲氧基苯基、4_苯基苯基、4_氣苯基、4_氣苯 基、4-溴苯基、4-碘苯基、2-萘基、2-噻吩基、2-苯并噻吩基、2-呋喃基、4-硝基苯基；优选 地，R是苯基、4-甲基苯基、正丁基、环丙基。
[0010] 本发明中，Ar、R包括但不仅仅局限于上述基团。
[0011] 如以上反应式，本发明利用式（I)所示的炔基二酮作为起始原料，以硫脲作为硫 原子植入试剂，在反应溶剂中进行反应，合成如式（II)所示的多取代二氢噻吩-3-酮类化 合物。
[0012] 本发明中，所述起始原料如式（I)所示的炔基二酮和硫脲的摩尔用量比例为 1:1-1:15。优选地，两者用量比例为1:1。
[0013] 本发明中，所述反应溶剂是甲醇、乙醇、异丙醇、叔丁醇、水、DMSO、DMF、DMA、乙腈、 丙酮、四氢呋喃、甲苯、二氯甲烷、1，2-二氯乙烷、氯仿之任意一种或任意组合。优选地，所述 溶剂为乙醇。
[0014] 本发明合成反应包括以下步骤：在反应容器中加入炔基二酮、硫脲、溶剂，在氮气 氛围中，在室温至回流条件下搅拌反应，得到式（II)所示的多取代二氢噻吩-3-酮类化合 物。优选地，步骤在室温条件下进行反应。
[0015] 在一个具体实例中，本发明合成反应是在反应瓶A中，加入炔基二酮化合物（X mmol)，硫脲（Ymmol)，溶剂（VmL)，反应体系在氮气氛围中，在室温条件下搅拌4-24小时。 监测反应进程。反应完毕后，直接经柱层析分离得到目标产物式（II)所示的多取代二氢噻 吩-3-酮类化合物。
[0016] 本发明还提出了按照本发明上述合成方法制备得到的如式（II)所示的多取代二 氢噻吩-3-酮类化合物，
[0017]
[0018] 其中，Ar是苯环、杂环、取代苯环、或取代杂环。R是直链烷基、支链烷烃、或芳基。
[0019] 优选地，Ar是苯基、4_甲基苯基、4_甲氧基苯基、4_苯基苯基、4_氣苯基、4_氣苯 基、4-溴苯基、4-碘苯基、2-萘基、2-噻吩基、2-苯并噻吩基、2-呋喃基、4-硝基苯基；优选 地，R是苯基、4-甲基苯基、正丁基、环丙基。
[0020] 本发明还提出了新的炔基二酮化合物，其结构式如式（II)所示，
[0021]
[0022] 其中，Ar是苯基、4-甲基苯基、4-甲氧基苯基、4-苯基苯基、4-氟苯基、4-氯苯基、 4-溴苯基、4-碘苯基、2-萘基、2-噻吩基、2-苯并噻吩基、2-呋喃基、4-硝基苯基。R是苯 基、4-甲基苯基、正丁基、环丙基。
[0023] 本发明具有以下优点：反应高效，收率较高；硫脲作为硫原子转移试剂，廉价经 济；反应条件仅需室温，无需强酸强碱；无需催化剂的参与；反应底物容易制备。本发明以 容易制备的炔基二酮为反应原料，以硫脲做为硫原子植入试剂，无需金属催化，直接进行硫 原子植入反应得到多取代二氢噻吩-3-酮类化合物。反应操作简单，反应条件极其温和，适 合大规模工业化生产。
【具体实施方式】
[0024] 结合以下具体实施例，对本发明作进一步的详细说明，本发明的保护内容不局限 于以下实施例。在不背离发明构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优 点都被包括在本发明中，并且以所附的权利要求书为保护范围。实施本发明的过程、条件、 试剂、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本发 明没有特别限制内容。以下实施例所给出的数据包括具体操作和反应条件及产物。产物纯 度通过核磁鉴定。
[0025] 本发明多取代二氢噻吩-3-酮类化合物的合成反应，包括以下步骤：在反应容器 中加入炔基二酮、硫脲、溶剂，在氮气氛围中，在室温至回流条件下搅拌反应，得到式（II) 所示的多取代二氢噻吩-3-酮类化合物。再经柱层析分离得到目的产物。
[0026] 其中，如表1所示的多取代二氢噻吩-3-酮类化合物，均为通过本发明方法合成得 到的产物，尚未见有公开文献揭示这些化合物。由于二氢噻吩-3-酮类化合物可以作为重 要的有机合成中间体向包括维生素 H及其衍生物在内的多种天然产物进行转化，因此表中 的这些新型二氢噻吩-3-酮类化合物可以用来合成各类全新的含有不同取代基团的维生 素 H等天然产物类似物，从而实现这些天然产物的多样性修饰，进而探究其药物活性等方 面的性质和规律。
[0027] 表1本发明的新的二氢噻吩-3-酮类化合物
[0030] 实施例1
[0031] 化合物2a的合成：
[0032]
[0033] 将炔基二酮 Ia (0· 2mmol, Iequiv.)和硫脲（0· 2mmol, Iequiv.)加入到反应管中， 然后加入反应溶剂乙醇（2mL)后，在氮气氛围中，在室温条件下搅拌6小时。通过薄层色 谱监测反应结束后，直接柱层析分离后得到产物2a。收率：84% NMR(400MHz，⑶Cl3) 5 7.75 - 7. 69 (m, 2H), 7. 62 - 7. 54 (m, 3H), 7. 53 - 7. 45 (m, 2H), 7. 39 - 7. 29 (m, 3H), 6. 48 (s ，1H), 4. 10 (s, 1H) ;13C NMR(101MHz, CDCl3) δ 203. 4, 176. 7, 138. 8, 132. 9, 132. 3, 129. 1，12 8. 8, 128. 6, 126. 9, 125. 4, 112. 7, 91. 9 ；IR(film) 2924, 1671, 1626, 1519, 1465, 1389, 1274, 1178, 988, 934, 839, 791, 749, 713, 660cm HRMS(EI)Calcd for C16H12O2S 268. 0558, Found 268.0556。
[0034] 实施例2
[0035] 化合物2b的合成：
[0036]
[0037] 将炔基二酮 lb (0· 2mmol, lequiv.)和硫脲（0· 2mmol, lequiv.)加入到反应管中， 然后加入反应溶剂乙醇（2mL)后，在氮气氛围中，在室温条件下搅拌6小时。通过薄层色 谱监测反应结束后，直接柱层析分离后得到产物2b。收率：86% NMR(400MHz，⑶Cl3) δ 7. 76 - 7. 65 (m, 2H), 7. 60 - 7. 52 (m, 1H), 7. 52 - 7. 42 (m, 4H), 7. 14 (d, J = 8. 1Hz, 2H), 6. 4 5 (s, 1H)，4· 59 (s, 1H)，2· 33 (s, 3H) ;13C NMR(101MHz, CDCl3) δ 203. 6, 176. 7, 138. 6, 135. 9, I 32. 8, 132. 3, 129. 2, 129. 0, 126. 9, 125. 3, 112. 7, 92. 2, 21. I ；IR(film) 2927, 1675, 1621, 152 5, 1483, 1374, 1225, 1134, 1092, 1032, 795, 760, 719, 668cm、HRMS(EI)Calcd for C17H14O2S 282.0715,Found 282.0716。
[0038] 实施例3
[0039] 化合物2c的合成：
[0040]
[0041] 将炔基二酮 Ic (0· 2mmol, lequiv.)和硫脲（0· 2mmol, lequiv.)加入到反应管中， 然后加入反应溶剂乙醇（2mL)后，在氮气氛围中，在室温条件下搅拌6小时。通过薄层色 谱监测反应结束后，直接柱层析分离后得到产物2c。收率：93% NMR(400MHz，⑶Cl3) δ 7. 70 (d, J = 7. 9Hz, 2H), 7. 62 - 7. 41 (m, 5H), 6. 86 (d, J = 8. 7Hz, 2H), 6. 44 (s, 1H), 4. 19 ( s, 1H), 3. 78(s, 3H) ;13C NMR(101MHz, CDCl3) δ 203. 5, 176. 4, 159. 8, 132. 8, 132. 3, 130. 8, 12 9. 0, 126. 9, 126. 9, 113. 9, 112. 7, 92. 2, 55. 3 ；IR(film) 3366, 1661, 1607, 1539, 1510, 1487, I 446, 1304, 1250, 1174, 1091, 1031, 916, 821, 768, 733, 684cm HRMS(EI)Calcd for C16H11O2S 298.0664, Found 298.0663〇
[0042] 实施例4
[0043] 化合物2d的合成：
[0045] 将炔基二酮 ld(0. 2mmol, lequiv.)和硫脲（0· 2mmol, lequiv.)加入到反应管中， 然后加入反应溶剂乙醇（2mL)后，在氮气氛围中，在室温条件下搅拌6小时。通过薄层色 谱监测反应结束后，直接柱层析分离后得到产物2d。收率：91% NMR(300