一种双苯并噻唑类化合物及其合成方法与流程

本发明属于双苯并噻唑类化合物合成技术领域，特别涉及一种双苯并噻唑类化合物及其合成方法。

背景技术：

癌症是影响全世界数十亿人的一类复杂疾病，其目前依然是发展中国家和发达国家死亡的第一大和第二大的主要病因。双苯并噻唑类化合物具有大π共轭体系，当受到电场的作用或光照时，在理论上，电子被激发进入分子的外层空轨道，当电子重新返回内层分子轨道的时候，吸收的能量将会以电磁波的形式释放出来，形成特有的荧光现象，因此这类的材料在有机发光材料领域具有重大的潜在应用价值。很多文献报道苯并噻唑类化合物有明显的抗肿瘤活性及其他活性(t.d.bradshaw,e.l.stone,etal.,breastcancerresearchandtreatment,2008,110:57-68；c.g.mortimer,g.wells,etal.,journalofmedicinalchemistry,2006,49:179-185)，但是，目前尚没有文献披露该化合物的具体分子结构和合成方法，使得对于该化合物的研究处于停滞阶段，难以取得实质性进展。

因此，鉴于上述方案于实际制作及实施使用上的缺失之处，而加以修正、改良，同时本着求好的精神及理念，并由专业的知识、经验的辅助，以及在多方巧思、试验后，方创设出本发明，特提供一种双苯并噻唑类化合物及其合成方法，能够明确其结构，并且通过简单的方法即可制备，节省成本，通过简单的方法即可制备目标化合物，并且使化合物的典型结构更加明确，对于开发此类化合物在材料和医药领域的应用具有重大意义。

技术实现要素：

一方面，本发明提出一种双苯并噻唑类化合物，解决了现有技术中的问题。本发明的技术方案是这样实现的：双苯并噻唑类化合物，其典型结构如下：

作为一种优选的实施方式，其中r＝h、c1～c10的烷基、c1～c10的烷氧基、f、cl、br、i或cn中的一种或几种。

另一方面，本发明还提供一种双苯并噻唑类化合物合成方法，包括如下步骤：

步骤1：氨基取代的双苯并噻唑的制备：以联苯二胺为起始原料，在有机溶剂中，在溴素催化下，与硫氰酸钾反应得到氨基取代的双苯并噻唑；

步骤2：水解：将氨基取代的双苯并噻唑加入碱性水溶液中，回流水解，生成噻唑环开环产物；

步骤3：芳基取代的双苯并噻唑合成：将噻唑环开环产物加入有机溶剂中，在亚硫酸氢钠催化下，与取代的芳香醛类化合物进行反应，得到双苯并噻唑类化合物。

作为一种优选的实施方式，步骤1中，氨基取代的双苯并噻唑的制备反应温度为0～5℃，反应溶剂为冰乙酸。

作为一种优选的实施方式，步骤2中，水解反应中氨基取代的双苯并噻唑和氢氧化钾的摩尔比为1:2～3。

作为一种优选的实施方式，步骤3芳基取代的双苯并噻唑合成中水解产物与芳香醛的摩尔比为1:2～3，溶剂与水解产物的比例为10ml～15ml:1.0g。

作为一种优选的实施方式，步骤1包括，将50ml冰乙酸，18.42g(0.1mol)联苯胺和14.58g(0.15mol)硫氰酸钾加入250ml三口瓶中，冰浴下搅拌反应1小时，而后向反应液中缓慢滴加14.4g溴水，继续保温搅拌反应2h，过滤，用甲醇洗涤后烘干，得22.68g黄色固体，经质谱和核磁共振确定化合物为6，6'-双-1，3-苯并噻唑2，2'-二胺，¹hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：4.05(s，4h，-nh2)，7.74(d，j＝9.0hz，2h，bz-5)，8.26(d，j＝9.0hz，2h，bz-4)，8.32(s，2h，bz-7)

作为一种优选的实施方式，步骤2包括，将14.9g(0.05mol)6，6'-双-1，3-苯并噻唑-2，2'-二胺、300ml甲醇和5.6g氢氧化钾加入三口瓶中，溶液加热至80℃搅拌反应6h，停止加热，向反应液中加入100ml水，搅拌0.5h后过滤，用甲醇洗涤滤饼，烘干后得9.5g黄色固体，经质谱和核磁共振确定化合物为4，4'-二胺基-3，3'-二苯硫酚。¹hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：3.13(s，2h，-sh)，4.01(s，4h，-nh2)，6.43(d，j＝9.0hz，2h，bz-5)，7.12(dd，j＝2.4，9.0hz，2h，bz-6)，7.14(d，j＝2.4hz，2h，bz-2)。

作为一种优选的实施方式，步骤3包括将2.0g(0.01mol)4，4'-二胺基-3，3'-二苯硫酚、1.7g(0.02mol)亚硫酸氢钠、1.9g(0.02mol)对甲基苯甲醛和160ml无水甲醇加入三口瓶中，回流反应8h，蒸干反应液，产品用硅胶柱色谱分离(氯仿：甲醇＝30：1)，最后得到化合物双[2-(4'-甲基苯基)-1h-苯并噻唑]，¹h-nmr(300mhz，dmso-d6)δ：2.36(s，6h)，7.30(d，2h)，7.68(d，2h)，7.78(dd，2h，j＝2.4，9.0hz)，7.82(d，2h，j＝9.0hz)，8.36(d，2h，j＝2.4)。

作为一种优选的实施方式，步骤3包括，根据权利要求8所述的双苯并噻唑类化合物合成方法，其特征在于，步骤3包括，将2.0g(0.01mol)4，4'-二胺基-3，3'-二苯硫酚、1.7g(0.02mol)亚硫酸氢钠、3.0g(0.02mol)对溴苯甲醛和160ml无水甲醇加入三口瓶中，回流反应8h，蒸干反应液，产品用硅胶柱色谱分离(氯仿：甲醇＝30：1)，最后得到化合物双[2-(4'-溴苯基)-1h-苯并噻唑]，¹h-nmr(300mhz，dmso-d6)δ：7.67(d，4h，j＝9.0hz)，7.79(dd，2h，j＝2.4，9.0hz)，7.84(d，2h，j＝9.0hz)，7.88(d，4hj＝9.0hz)，8.36(d，2h，j＝2.4)。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：通过简单的方法即可制备目标化合物，并且使化合物的典型结构更加明确，对于开发此类化合物在材料和医药领域的应用具有重大意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提出一种双苯并噻唑类化合物，解决了现有技术中的问题。本发明的技术方案是这样实现的：双苯并噻唑类化合物，其典型结构如下：

其中r＝h、c1～c10的烷基、c1～c10的烷氧基、f、cl、br、i或cn中的一种或几种。

如图1所示，本发明以联苯二胺为原料，在有机溶剂中，在溴素催化下，与硫氰酸钾反应先制备得到氨基取代的双苯并噻唑，再经水解开环，而后与取代的芳香醛类化合物缩合反应，得到目标化合物；具体包括如下步骤：

步骤1：氨基取代的双苯并噻唑的制备：以联苯二胺为起始原料，在有机溶剂中，在溴素催化下，与硫氰酸钾反应得到氨基取代的双苯并噻唑；步骤1中，氨基取代的双苯并噻唑的制备反应温度为0～5℃，反应溶剂为冰乙酸。

步骤2：水解：将氨基取代的双苯并噻唑加入碱性水溶液中，回流水解，生成噻唑环开环产物；步骤2中，水解反应中氨基取代的双苯并噻唑和氢氧化钾的摩尔比为1:2～3。

步骤3：芳基取代的双苯并噻唑合成：将噻唑环开环产物加入有机溶剂中，在亚硫酸氢钠催化下，与取代的芳香醛类化合物进行反应，得到双苯并噻唑类化合物。步骤3芳基取代的双苯并噻唑合成中水解产物与芳香醛的摩尔比为1:2～3，溶剂与水解产物的比例为10ml～15ml:1.0g。

基于上述理论基础，结合具体实施例对本方法作进一步说明：

实施例一

本实施例包括如下步骤：

步骤1：6,6'-双-1，3-苯并噻唑2,2'-二胺制备

将50ml冰乙酸，18.42g(0.1mol)联苯胺和14.58g(0.15mol)硫氰酸钾加入250ml三口瓶中，冰浴下搅拌反应1小时，而后向反应液中缓慢滴加14.4g溴水，继续保温搅拌反应2h，过滤，用甲醇洗涤后烘干，得22.68g黄色固体。经质谱和核磁共振确定化合物为6，6'-双-1，3-苯并噻唑2，2'-二胺。¹hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：4.05(s，4h，-nh2)，7.74(d，j＝9.0hz，2h，bz-5)，8.26(d，j＝9.0hz，2h，bz-4)，8.32(s，2h，bz-7)。

步骤2：4，4'-二胺基-3，3'-二苯硫酚的制备

将14.9g(0.05mol)6，6'-双-1，3-苯并噻唑-2，2'-二胺、300ml甲醇和5.6g氢氧化钾加入三口瓶中，溶液加热至80℃搅拌反应6h。停止加热，向反应液中加入100ml水，搅拌0.5h后过滤，用甲醇洗涤滤饼，烘干后得9.5g黄色固体。经质谱和核磁共振确定化合物为4，4'-二胺基-3，3'-二苯硫酚,¹hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：3.13(s，2h，-sh)，4.01(s，4h，-nh2)，6.43(d，j＝9.0hz，2h，bz-5)，7.12(dd，j＝2.4，9.0hz，2h，bz-6)，7.14(d，j＝2.4hz，2h，bz-2)。

步骤3：双[2-(4'-甲基苯基)-1h-苯并噻唑]制备

将2.0g(0.01mol)4，4'-二胺基-3，3'-二苯硫酚、1.7g(0.02mol)亚硫酸氢钠、1.9g(0.02mol)对甲基苯甲醛和160ml无水甲醇加入三口瓶中，回流反应8h，蒸干反应液，产品用硅胶柱色谱分离(氯仿：甲醇＝30：1)，最后得到化合物双[2-(4'-甲基苯基)-1h-苯并噻唑],¹h-nmr(300mhz，dmso-d6)δ：2.36(s，6h)，7.30(d，2h)，7.68(d，2h)，7.78(dd，2h，j＝2.4，9.0hz)，7.82(d，2h，j＝9.0hz)，8.36(d，2h，j＝2.4)。

实施例二

本实施例包括如下步骤：

步骤1：6,6'-双-1，3-苯并噻唑2,2'-二胺制备

将50ml冰乙酸，18.42g(0.1mol)联苯胺和14.58g(0.15mol)硫氰酸钾加入250ml三口瓶中，冰浴下搅拌反应1小时，而后向反应液中缓慢滴加14.4g溴水，继续保温搅拌反应2h，过滤，用甲醇洗涤后烘干，得22.68g黄色固体。经质谱和核磁共振确定化合物为6，6'-双-1，3-苯并噻唑2，2'-二胺,¹hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：4.05(s，4h，-nh2)，7.74(d，j＝9.0hz，2h，bz-5)，8.26(d，j＝9.0hz，2h，bz-4)，8.32(s，2h，bz-7)。

步骤2：4，4'-二胺基-3，3'-二苯硫酚的制备

将14.9g(0.05mol)6，6'-双-1，3-苯并噻唑-2，2'-二胺、300ml甲醇和5.6g氢氧化钾加入三口瓶中，溶液加热至80℃搅拌反应6h。停止加热，向反应液中加入100ml水，搅拌0.5h后过滤，用甲醇洗涤滤饼，烘干后得9.5g黄色固体。经质谱和核磁共振确定化合物为4，4'-二胺基-3，3'-二苯硫酚。¹hnmr(300mhz，dmso-d6)δ：3.13(s，2h，-sh)，4.01(s，4h，-nh2)，6.43(d，j＝9.0hz，2h，bz-5)，7.12(dd，j＝2.4，9.0hz，2h，bz-6)，7.14(d，j＝2.4hz，2h，bz-2)。

步骤3：双[2-(4'-溴苯基)-1h-苯并噻唑]制备

根据权利要求8所述的双苯并噻唑类化合物合成方法，其特征在于，步骤3包括，将2.0g(0.01mol)4，4'-二胺基-3，3'-二苯硫酚、1.7g(0.02mol)亚硫酸氢钠、3.0g(0.02mol)对溴苯甲醛和160ml无水甲醇加入三口瓶中，回流反应8h，蒸干反应液，产品用硅胶柱色谱分离(氯仿：甲醇＝30：1)，最后得到化合物双[2-(4'-溴苯基)-1h-苯并噻唑]，¹h-nmr(300mhz，dmso-d6)δ：7.67(d，4h，j＝9.0hz)，7.79(dd，2h，j＝2.4，9.0hz)，7.84(d，2h，j＝9.0hz)，7.88(d，4h,j＝9.0hz)，8.36(d，2h，j＝2.4)。

本合成方法通过简单的3步即可合成目标化合物，使得化合物的典型结构更加明确，对于开发此类化合物在材料和医药领域的应用具有重大意义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。