張恒文,李燕萍
(1.甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工學(xué)院,甘肅天水 741025;2.新疆大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,新疆烏魯木齊 830046)
酰基硫脲是含有氧、氮和硫雜原子的化合物,不僅是重要的有機(jī)合成中間體,常被用于合成雜環(huán)化合物或是鏈接兩個(gè)或兩個(gè)以上的活性基團(tuán)合成多雜環(huán)化合物[1-2],而且具有調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)[3]、除草[4]、抗病毒[5]及殺菌[6]等功效,是目前研究熱點(diǎn)之一。三唑類(lèi)化合物具有抗真菌[7-9]、抗腫瘤和抗驚厥[10]、殺菌[11]、除草[12]及殺蟲(chóng)[13]等活性。
根據(jù)藥效疊加原理,本文以以己二酸為原料,經(jīng)酯化、肼解后與異硫氰酸苯酯(2a)或?qū)β犬惲蚯杷岜锦?2b)反應(yīng)制得兩個(gè)新型化合物——對(duì)稱(chēng)-N1,N1'-(1,4-丁二基)二(甲酰胺基)-N4,N4'-二(取代苯基)硫脲(3a或3b);3a和3b分別與水合肼經(jīng)肼解合環(huán)合成了兩個(gè)新化合物——對(duì)稱(chēng)-3,3'-二(取代苯基氨基)-4,4'-二(氨基)-5,5'-(1,4-丁二基)-1,2,4-三唑(4a 和4b,Scheme 1),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,IR和元素分析表征。
BUCHI B-540型熔點(diǎn)儀(溫度未校正);Varian Inova-400 MHz型核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo));Bruker Equinox 55型紅外光譜儀(KBr壓片);Thermo Flash EA-1112型元素分析儀。
薄層板,青島化工廠硅膠GF254加0.5%CMC自制,干燥后不經(jīng)活化直接使用;展開(kāi)劑:V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)=1 ∶6。
1[14-15],2a[16]和 2b[16]按文獻(xiàn)方法合成;其余所用試劑均為分析純或化學(xué)純。
(1)3a和3b的合成(以3a為例)
在單口瓶中加入1 0.87 g(5 mmol)和乙醇15 mL,加熱攪拌使其溶解;加入 2a 1.70 g(10 mmol)的乙醇(15 mL)溶液,回流反應(yīng)12 h(TLC跟蹤)。過(guò)濾,濾餅干燥后用DMF/H2O重結(jié)晶得白色粉末3a。
用類(lèi)似的方法合成白色粉末3b。
3a:產(chǎn)率 96%,m.p.210℃ ~211℃;1H NMR δ:9.93(s,2H,NH),9.53(s,2H,NH),7.44~7.13(m,10H,ArH),2.19(s,4H,COCH2),1.57(s,4H,CH2);IR ν:3 275(NH),1 679(C=O),1 253(C=S)cm-1;Anal.calcd for C20H24N6O2S2:C 54.03,H 5.44,N 18.90,O 7.20,S 14.43;found C 53.97,H 5.46,N 19.10,O 7.23,S 14.42。
3b:產(chǎn)率 89%,m.p.169℃ ~172℃;1H NMR δ:10.24(s,2H,NH),10.19(s,2H,NH),7.46 ~6.78(m,8H,ArH),2.26(s,4H,COCH2),1.62(s,4H,CH2);IR ν:3 295(NH),1 685(C=O),1 250(C=S)cm-1;Anal.calcd for C20H22N6O2S2Cl2:C 46.78,H 4.32,Cl 13.81,N 16.37,O 6.23,S 12.49;found C 46.73,H 4.33,Cl 13.83,N 16.39,O 6.24,S 12.48。
(2)4a和4b的合成(以4a為例)
在三口瓶中加入3a 0.90 g(2 mmol)和水合肼20 mL,攪拌下回流[120℃(油溫)]反應(yīng)8 h。冷卻至室溫,倒入冰水中,用18%鹽酸調(diào)至pH呈中性,有墨綠色固體析出,冷卻過(guò)夜。過(guò)濾,濾餅干燥后用DMF/H2O重結(jié)晶得白色固體4a。
用類(lèi)似的方法合成白色粉末4b。
4a:產(chǎn)率 85%,m.p.359℃ ~360℃;1H NMR δ:13.67(s,2H,NH),7.95 ~7.33(m,10H,ArH),2.54(s,2H,NH2),2.50(s,2H,NH2),2.32(s,4H,CCH2),1.38(s,4H,CH2);IR ν:3 436(NH),3 089,3 047(NH2)cm-1;Anal.calcd for C20H24N10:C 59.39,H 5.98,N 34.63;found C 59.35,H 5.99,N 34.66。
4b:產(chǎn)率 79%,m.p.327℃ ~329℃;1H NMR δ:13.21(s,2H,NH),7.77 ~7.13(m,8H,ArH),2.50(s,2H,NH2),2.48(s,2H,NH2),2.29(s,4H,CCH2),1.33(m,4H,CH2);IR ν:3 436(NH),3 090,3 046(NH2)cm-1;Anal.calcd for C20H22N10Cl2:C 50.75,H 4.68,Cl 14.98,N 29.59;found C 50.70,H 4.68,Cl 15.01,N 29.61。
合成3時(shí),由于1不易溶于乙醇中,反應(yīng)時(shí)可通過(guò)加熱溶解,待1溶解完全后再加入2,否則3有可能將原料包覆而導(dǎo)致反應(yīng)不完全,致使產(chǎn)物不純。另外,由于在反應(yīng)中3以固體形式從溶劑中析出容易形成暴沸,故可適當(dāng)降低反應(yīng)溫度或加大溶劑乙醇的量。在干燥3時(shí),溫度不易過(guò)高,最好為真空干燥。
在合成4時(shí),要控制好溫度,最好在115℃ ~125℃。在調(diào)節(jié)pH時(shí)盡量調(diào)至中性,否則過(guò)堿產(chǎn)物析出不完全,過(guò)酸則產(chǎn)物有可能分解。
(1)1H NMR
3的1H NMR 分析表明:δ 9.53 ~9.93(或10.19~10.24)處出現(xiàn)的兩個(gè)單峰歸屬NH質(zhì)子吸收峰,由于其相連的基團(tuán)不同,所以出峰位置有所不同;在δ 6.78~7.46處出現(xiàn)的多重峰為芳香環(huán)上質(zhì)子吸收峰;δ 2.19~2.26處的吸收峰是與羰基相連的 CH2上質(zhì)子吸收峰;δ 1.57 ~1.62 處的吸收峰是與亞甲基相連的CH2上質(zhì)子吸收峰。
4的1H NMR分析表明:δ 13.70左右的單峰是NH的質(zhì)子吸收峰;δ 7.13~7.95處的多重峰是芳香環(huán)上的質(zhì)子吸收峰;δ 2.30處的單峰是與三唑環(huán)相連的CH2質(zhì)子(CCH2)吸收峰;δ 1.30處的吸收峰是與亞甲基相連的CH2上質(zhì)子吸收峰;δ 2.50處的兩單吸收峰是NH2的質(zhì)子吸收峰,由于兩個(gè)H原子所處化學(xué)環(huán)境不同,所以化學(xué)位移不同。
(2)IR
3的IR分析表明:3 200 cm-1附近的吸收峰為NH的振動(dòng)吸收峰,1 700 cm-1吸收峰為羰基的振動(dòng)吸收峰,1 250 cm-1~1 350 cm-1間吸收峰為硫羰基的振動(dòng)吸收峰。
4的IR譜分析表明:3 400 cm-1附近的吸收峰為NH的振動(dòng)吸收峰,與3的IR譜相比,1 700 cm-1的羰基振動(dòng)吸收峰與1 250 cm-1~1 350 cm-1間的硫羰基振動(dòng)吸收峰消失,說(shuō)明3已經(jīng)合環(huán),同時(shí)在3 050 cm-1左右出現(xiàn)NH2的振動(dòng)吸收雙峰,說(shuō)明 4-氨基-1,2,4-三唑已經(jīng)合成。
[1]茹呈杰,王玉爐,李建平,等.?;螂寤衔锏暮铣杉捌渖砘钚裕跩].應(yīng)用化學(xué),1994,11(3):92 -95.
[2]Bally I,Simion C,Mazus M D,et al.The molecular structure of some urea and thiourea derivatives[J].J Mol Struct,1998,(446):63 -68.
[3]張力學(xué),張自義,曾福禮.1-[5-(α-萘)-2H-四唑-2-乙酰基]-4-芳?;坊螂搴?3-[5-(α-萘)-2H-四唑-2-亞甲基]-4-芳?;?1,2,4-三唑啉-5-硫酮的合成[J].高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào),1991,12(10):1326 -1330.
[4]楊小青,董文魁,馮建華.?;螂逖苌锛捌渑浜衔镅芯窟M(jìn)展[J].山東化工,2006,35(3):19-22.
[5]Sun C W,Huang H,F(xiàn)eng M Q,et al.A novel class of potent influenza virus inhibitors:Polysubstituted acylthiourea and its fused heterocycle derivatives[J].Bioorg Med Chem Lett,2006,16:162 -166.
[6]張自義,陳立民.1-異煙?;?4-芳?;被螂寤衔锏难芯浚跩].高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào),1981,2(1):50 -54.
[7] 王健祥.氟康唑的合成[J].華西藥學(xué)雜志,2005,20(3):241-242.
[8]賀寶元,史翔,金衛(wèi)東,等.伊曲康唑區(qū)域和幾何異構(gòu)體的合成及結(jié)構(gòu)闡明[J].中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志,2003,34(10):481 -483.
[9]王思襲,賀寶元,周偉澄.伏立康唑合成路線(xiàn)圖解[J].中國(guó)醫(yī)藥工業(yè)雜志,2005,36(10):653 -655.
[10]白雪,周成合,米佳麗.三唑類(lèi)化合物研究與應(yīng)用[J].化學(xué)研究與應(yīng)用,2007,19(7):721 -729.
[11]尚爾才,杜英娟.三唑類(lèi)農(nóng)藥的進(jìn)展[J].化工進(jìn)展,1995,1:11 -17.
[12]陸陽(yáng),董超宇,馮世龍,等.三唑磷的相轉(zhuǎn)移催化合成[J].農(nóng)藥,2006,45(6):402 -403.
[13]姜德成,劉福國(guó).新型三唑衍生物緩蝕劑在HCl中的緩蝕性能[J].中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào),2008,28(4):231-234.
[14]孫春光,曲爍,陳立功,等.金屬減活劑N,N’-二乙?;憾6碌暮铣杉皯?yīng)用[J].塑料工業(yè),1995,6:34 -42.
[15]司紅巖,張萬(wàn)強(qiáng),符靜靜.己二酸二乙酯的合成[J].河北化工,2012,35(3):31 -33.
[16] 謝冰,周光明.異硫氰酸酯的制備及應(yīng)用[J].化工時(shí)刊,2006,20(3):71 -75.