以N-硫代丁二酰亚胺为亲电试剂合成3-硫代香豆素、3-硫代喹啉酮及β-氨基硫醚的研究

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香豆素和喹啉酮衍生物是两类重要的杂环分子骨架,普遍存在于天然产物和各类功能性材料中,而且在香豆素环和喹啉酮环的3 位引入其他官能团,在丰富两类分子的药理活性、功能特性有着极大的促进作用;P-氨基硫醚是一类重要的含硫分子化合物,在有机小分子及天然产物中扮演着重要角色。因而,对于上述三种化合物的合成及官能化研究,越来越受到研究者的高度重视,也是药物化学和有机化学领域的研究热点之一。  本论文第一部分研究了炔酸酯化合物与N-硫代丁二酰亚胺试剂亲电环化合成3-硫代香豆素。使用0.225 mmol三氟化硼乙醚,以0.15 mmol苯丙炔酸苯酯,0.225mmol N-硫代(4-甲基苯基)丁二酰亚胺为底物,以二氯甲烷 1.5m L为溶剂室温下反应4-6h ,目标产物收率高达87% 。接着对底物进行拓展研究其广普性,大都取得中等到优秀的收率。最后对反应机理进行了推断,并对产品的应用进行了研究。  本论文第二部分对烯烃、苯磺酰胺化合物与N-硫代丁二酰亚胺试剂三组分硫胺化反应合成β-氨基硫醚进行了研究。经过条件优化,当选用0.3 mmol苯乙稀,0.45 mmol N-硫代 (4-甲基苯基)丁二酰亚胺,0.33 mmol对甲苯磺酰胺,0.06mmol三氟化硼乙醚,溶剂为1.OmL 二氯甲烷,常温下反应4-8 h ,目标产物收率高达84%。最佳条件下研究了反应的广普性,取得令人满意的收率。随后对查尔酮这一底物进行了克级规模反应,收率良好。后来用苯乙烯、N-硫代 (邻-溴苯基)丁二酰亚胺试剂和对甲苯磺酰胺一锅法反应生成二氢苯并噻嗪,并对其进行了条件优化,考察了其广普性。最后,对反应机理进行了推断,对产品的应用进行了进一步研究。  本论文第三部分对炔酰胺和N-硫代丁二酰亚胺试剂的环化合成3-硫代喹啉-2-酮进行了研究。当选用0.015 mmolN-甲基-N-苯基炔酰胺,0.225 mmol N-硫代 (4-甲基苯基)丁二酰亚胺,0.045 mmol无水氯化银,溶剂为1.0 mL乙腈,60 ℃条件下反应,产物收率高达90% 。在此条件下对反应的广普性进行研究发现,大都获得中等至优秀的收率,该条件普适性很好。研究发现对位氟基团的N-芳基丙炔化合物和N-硫代丁二酰亚胺可以转化为3-硫代氮杂螺[4,5]三烯酮,然后对反应的机理进行了推测,对某些产物的应用也进行了深入的研究。  本论文合成产物,其结构均经HRMS和 1NMR、13CNMR进行表征,部分产物的分子结构由X-射线单晶衍射进一步确证。三种产物的合成路线,具有以下优点:(1) 以N-硫代丁二酰亚胺为亲电硫试剂,完成了多种含硫杂环的构建;(2) 产物收率高,操作简单,所发展的方法学为相关含硫骨架的合成提供了新方法。
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