[发明专利]一种2-硼化苯并噻唑衍生物的合成方法

说明书

本发明公开了一种2‑硼化苯并噻唑衍生物的合成方法，在光照条件下，以金属铱配合物作为光敏剂，利用苯并噻唑化合物1与氮杂环卡宾硼烷化合物2在溶剂中进行反应。在该反应过程中，氮杂环卡宾硼烷化合物2在可见光和光敏剂作用下通过单电子转移过程产生氮杂环卡宾硼自由基阳离子，氮杂环卡宾硼自由基阳离子随后完成对苯并噻唑化合物1的硼化反应。本方法除光敏剂外不需要其他添加剂，通过可见光作为绿色能源进行驱动，反应条件温和，同时易于操作。

技术领域

本发明属于有机合成领域，具体涉及一种2-硼化苯并噻唑衍生物的合成方法。

背景技术

硼化芳香化合物作为重要的合成子，其应用一直是有机化学家们的重要研究领域之一。在过渡金属催化条件下，硼化芳香化合物被广泛的应用于多个经典人名偶联反应，例如Suzuki-Miyaura和Chan-Lam偶联反应。此外，硼化芳香化合物能够通过氧化、氟化、以及同系化反应完成不同的衍生化。

因此，有机化学家们相继开发了多种合成硼化芳香化合物的方法。早前合成这类化合物的方法一般有两种：通过完成芳香化合物的预卤化，一是格氏试剂和亲电性硼试剂之间的取代反应，二是在过渡金属钯催化条件下亲核性硼试剂参与的Miyaura硼化反应。使用金属铱/铑催化剂完成芳香化合物的C-H键活化硼化是另一种重要的合成硼化芳香化合物的方法。目前被广泛应用于工业生产，因为避免了芳香化合物的预官能化，能够直接完成芳香化合物的硼化。但是该方法目前对于作为天然药物分子骨架的氮杂环芳香化合物的应用较少，同时选择性较差。

二号位官能团化的苯并噻唑衍生物作为重要的氮杂环芳香化合物，广泛用于有机合成和药物制备。但通常制备二号位官能团化的苯并噻唑衍生物的方法往往具备苛刻的反应条件，需要高温条件，添加过渡金属、自由基引发剂等促进反应进行，同时方法底物范围单一，局限性非常大。因此将硼化后的苯并噻唑进行转化是制备二号位不同取代苯并噻唑衍生物的有效方法。但是目前制备2-硼化苯并噻唑衍生物的方法很少且条件苛刻，同时通过绿色且温和的条件制备2-硼化苯并噻唑衍生物的方法相对较少有人报道。

发明内容

本课题组通过研究发现，在蓝色LED灯的照射下，氮杂环卡宾硼烷化合物2在可见光和光敏剂的作用下通过单电子转移过程产生氮杂环卡宾硼自由基阳离子，氮杂环卡宾硼自由基阳离子随后完成对苯并噻唑化合物1的自由基硼化反应。

基于以上研究背景，本发明提供了一种2-硼化苯并噻唑衍生物的合成方法，利用苯并噻唑衍生物与氮杂环卡宾硼烷化合物在乙酸乙酯作为溶剂作用下，简便的制备了各种2-硼化苯并噻唑衍生物。本方法只需要催化量的铱配合物作为光敏剂以及可见光作为绿色能源进行驱动。

本发明2-硼化苯并噻唑衍生物的合成方法，在氮气气氛下将苯并噻唑化合物1、氮杂环卡宾硼烷化合物2、金属铱光敏剂于溶剂乙酸乙酯中，在光照条件下进行反应，分离提纯后得到目标产物3。

合成路线如下所示：

反应需要添加催化量的金属铱配合物作为光敏剂。

化合物1中的取代基Ar为芳基。

化合物2中的取代基R¹为甲基或异丙基，R²为氢或氯。

所述分离提纯是通过硅胶柱层析分离纯化的方式，洗脱液为石油醚和乙酸乙酯，体积比3:1-1:1。

相较于现有技术，本发明的有益效果体现在：

1、所使用的原料容易制备，氮杂环卡宾硼烷2结构非常稳定，可以储存在室温环境下。

2、反应过程只需要催化量的金属铱光敏剂，无需任何化学计量的添加剂。

3、反应条件温和，易于操作。