2-氨基噻唑及其衍生物的5位羥甲基化方法對比
噻唑類衍生物因自身特有的骨架結構而具有了廣泛的化學性質。其中,2-氨基噻唑及其衍生物作為重要的具有廣譜抗菌殺菌等生物活性的化合物,一直受到廣泛地關注。在2-氨基噻唑的5位引入羥甲基,該羥基可以轉換成其他基團,從而擴展反應類型。因此,對2-氨基噻唑及其衍生物進行5位結構修飾,尋找更高活性的噻唑衍生物具有重要意義。有研究人員采用了不同的方法對對2-氨基噻唑及其衍生物進行5位羥甲基化,本文將對此進行總結比較。
王鋒等人[1]通過一系列化合物的合成,采用微波法、封管加熱和酯基還原三種方法在2-氨基噻唑衍生物的5位引入羥甲基,得到一系列新的5位羥甲基取代的新衍生物。
2-氨基噻唑衍生物5位羥甲基化
在合成化合物4的過程中,作者采用了上述的三種方法:
微波法:化合物5溶于THF中,加入三乙胺和40%甲醛水溶液,所得混合物在120℃微波加熱反應10min。反應液降至室溫加入氨水,室溫攪拌10min,然后用乙酸乙酯萃取兩次。合并有機相,無水Na2SO4干燥,真空濃縮。所得油狀物不經過純化直接進入下一步反應,得淺黃色化合物4,收率93%。
封管法:化合物5溶于THF中,加入TEA和40%甲醛水溶液,所得混合物在120℃封管反應1h。反應液降至室溫加入氨水,室溫攪拌10min,然后用乙酸乙酯萃取兩次。合并有機相,無水Na2SO4干燥,真空濃縮。所得油狀物經過硅膠層析柱純化,得類白色固體4,收率56%。
酯基法:將化合物3溶于無水THF中,干冰丙酮浴,氮氣保護下,降溫至−78℃。緩慢滴入DIBAL-H的THF溶液。滴加完畢,控制溫度在−78℃攪拌30min,然后升溫至−20℃攪拌2h。反應完畢,向反應液緩慢滴加飽和NH4Cl水溶液淬滅反應。加入乙酸乙酯萃取三次。合并有機相,無水Na2SO4干燥,真空濃縮,所得粗品經過硅膠層析柱純化,得類白色固體4,收率62%。
上述實驗結果可見,微波法收率明顯高于酯基還原和采用封管加熱的反應。這是由于:還原酯基的方法需要在氯代物關環前引入酯基,關環后再進行還原,反應步驟長,因此收率低;封管加熱中,由于傳統加熱方式需要克服熱傳導過程,加熱時間長,對底物的熱穩定性要求苛刻,反應溫度高,反應液變雜,所以反應收率低;而微波方法反應時間短,所得反應液純度高,副反應少,收率高。
采用微波法在2-氨基噻唑衍生物的5位引入取代基,為結構修飾提供了一條便捷的新途徑。微波法為化學合成提供了新的手段,可以使反應方便地在高溫下進行。與傳統加熱方法比較,微波法可以直接均勻加熱反應底物,加熱效率高,顯著提高反應速度,重現性好,反應條件得到拓展,綠色環保,目前已被廣泛應用于從無機反應到有機反應,從醫藥化工到食品化工,從簡單的分子反應到復雜生命過程的各個化學領域,并產生了巨大的經濟效益。
參考文獻
[1]王鋒, 李穩宏, 李冬. 2-氨基噻唑5位的羥甲基化和胺甲基化. Chin. J. Org. Chem. 2012, 32, 601~607