兩種5－氨基－3－巰基－1，2，4－三唑衍生物的合成及結(jié)構(gòu)表征

張 帥，馬東升，康朝紅，李迎春

（黑龍江大學(xué) 化學(xué)化工與材料學(xué)院，哈爾濱 150080）

0 引 言

三唑雜環(huán)類化合物具有廣泛的生物活性，如抗菌、消炎、鎮(zhèn)靜、抗焦慮、除草、殺蟲及調(diào)節(jié)植物生長等［1－2］，因而一直是雜環(huán)化學(xué)研究的重要領(lǐng)域。其中5－氨基－3－硫基－1，2，4－三唑 （簡稱 AMZ）是合成醫(yī)藥農(nóng)藥等重要的中間體。AMZ的巰基經(jīng)烴基化后再與β－二羰基化合物縮合制得的三唑并嘧啶類化合物，該結(jié)構(gòu)中由于存在氨基和巰基兩個親核作用基團，可以進一步轉(zhuǎn)化為多種新的雜環(huán)結(jié)構(gòu)，在農(nóng)藥工業(yè)上用途很廣，是制備三唑并嘧啶磺酰胺類超高效除草劑的重要原料［3－5］；本文既對 AMZ的芐基化和烷基化合成兩個除草劑中間體的工藝條件進行了探索，并對其結(jié)構(gòu)進行了表征。

1 實驗部分

1．1 5－氨基－3－芐硫基－1，2，4－三唑的合成

1）試劑和儀器。5－氨基－3－巰基－1，2，4－三唑自制 （95%），1mol／L NaOH溶液自制，芐氯分析純，無水乙醇分析純 ，苯分析純 ，甲苯分析純，氯仿分析純 ；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE—52A；SHB—ⅢA循環(huán)水式多用真空泵 ；DHG—9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱 ；YP202N電子天平；WRS－2微機熔點儀 ；LC－10Avp高壓液相色譜儀 ；Brucker－80核磁共振儀。

2）實驗原理?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下：

3）實驗操作。將1．16g 5－氨基－3－巰基－1，2，4－三唑溶于10mL 4%的NaOH溶液中，加入20mL的乙醇，于三口瓶中反應(yīng)，顏色變淺時開始升溫到一定溫度，保持溫度，用恒壓漏斗滴加1．52g芐氯于三口瓶中，反應(yīng)一定的時間，然后真空濃縮至原溶液量的1／3，加入25mL蒸餾水，冷至0℃，收集生成的油狀凝固物，用一定量的氯仿處理，可得白色固體。熔點109～110℃，產(chǎn)率70．4%。

1．2 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑的合成

1）試劑和儀器。5－氨基－3－巰基－1，2，4－三唑（95%）自制，1mol／L K2CO3溶液自制，95%乙醇分析純，正溴丁烷分析純，甲醇分析純；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀RE—52A；SHB—ⅢA循環(huán)水式多用真空泵；DHG—9140A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱；YP202N電子天平；WRS－2微機熔點儀；Brucker－80核磁共振儀。

2）實驗原理?；瘜W(xué)反應(yīng)式如下：

3）實驗操作。將1．16g 5－氨基－3－巰基－1，2，4－三唑溶于10mL 1mol／L的K2CO3溶液中，加入20mL的95%乙醇，于三口瓶中反應(yīng)，顏色變淺時開始升溫到一定溫度，保持溫度，用恒壓漏斗滴加一定配比的正溴丁烷于三口瓶中，反應(yīng)一定的時間，然后真空濃縮至出現(xiàn)油狀物為止，加入20 mL蒸餾水，冷卻，迅速攪拌直至固體出現(xiàn)，加入甲醇過濾，得淡黃色固體，產(chǎn)率78．4%。

2 結(jié)果與討論

2．1 5－氨基－3－芐硫基－1，2，4－三唑合成工藝分析

為了探索5－氨基－3－芐硫基－1，2，4－三唑合成的最佳條件。做了正交實驗，包括反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間和溶劑的選擇及比例結(jié)論，見表1。

表1 5－氨基－3－芐硫基－1，2，4－三唑的產(chǎn)率正交實驗表Table 1 Orthogonal tests results of 5－Amino－3－benzylthio－1，2，4－triazole yields

由表1可見，RC＞RA＞RB，因此影響這個化學(xué)反應(yīng)的主次順序為 ：氯仿的量、溫度、時間。由以上實驗可以選擇最佳合成路線。由Ki值可知溫度為60～70℃，反應(yīng)時間為10min，氯仿的量為20mL時，收率較高為70．4%，見表2。

表2 5－氨基－3－芐硫基－1，2，4－三唑最好實驗方案驗證表Table 2 Confirmations for optimal experimental conditions of 5－Amino－3－benzylthio－1，2，4－triazole synthesis

2．2 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑合成工藝分析

5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑產(chǎn)率正交實驗見表3。

表3 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑產(chǎn)率正交實驗表Table 3 Orthogonal tests results of 5－Amino－3－mercapto－1，2，4－triazole yields

由表3可見，RB＞RA＞RC，因此影響這個化學(xué)反應(yīng)的主次順序為：時間、溫度、反應(yīng)物物料比。由Ki值可知最佳合成反應(yīng)條件為：溫度為70～80℃ ，反應(yīng)時間為1h，物料比為1∶1．1時，收率較高為78．4%，見表4。

表4 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑最好實驗方案驗證表Table 4 Confirmations for optimal experimental conditions of 5－Amino－3－mercapto－1，2，4－triazole synthesis

3 結(jié)構(gòu)表征

3．1 5－氨基－3－芐硫基－1，2，4－三唑的結(jié)構(gòu)表征

5－氨基－3－芐硫基－1，2，4－三唑的紅外圖譜見圖1，核磁共振圖譜見圖2。所合成產(chǎn)物的紅外吸收峰與標(biāo)準(zhǔn)圖譜的吸收峰基本一致，同時經(jīng)微機熔點儀測定的熔點109～110℃也與文獻 ［6］（熔點109～111℃）相符，因此，可以確定，所得到的化合物為目標(biāo)化合物。

3．2 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑的結(jié)構(gòu)表征

5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑的核磁譜圖見圖3，其中，化學(xué)位移為1．25和3．7的兩組峰為參與結(jié)晶的溶劑乙醇的吸收峰。

圖3 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑的核磁譜圖Fig．3 HNMR spectrum of the 5－Amino－3－mercapto－1，2，4－triazole

4 結(jié) 論

1）通過正交實驗的方法，對以5－氨基－3－巰基－1，2，4－三唑為原料，合成5－氨基－3－芐硫基－1，2，4－三唑的反應(yīng)進行了工藝探索。與文獻 ［6］相比，用氯仿作為處理物代替苯，毒性降低，易于回收，利于環(huán)境保護。

2）采用正交實驗的方法，對以AMZ和正溴丁烷為原料合成5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑的反應(yīng)進行了工藝探索，討論了各種反應(yīng)條件對最終產(chǎn)品收率的影響。確定的最佳工藝條件：反應(yīng)溫度為70～80℃，反應(yīng)時間為1h，物料比為1∶1．1時產(chǎn)率達78．4%。

3）通過紅外光譜、熔點和核磁共振氫譜等方法對所合成兩個化合物進行了結(jié)構(gòu)表征，確定了其結(jié)構(gòu)。

［1］Seref D．，Kadriye B．，Kiymet G．Synthesis and antimicrobial activities of some 3－arylamino－5－ ［2－ （substituted1－imidazolyl）ethyl］－1，2，4－triazole derivatives［J］．Eur．J．Med．Chem．2000，35 （11）：1 037－1 040．

［2］Min Y．K．，Asami T．，F(xiàn)ujioka S．et al．New lead compounds for brassinosteroid biosynthesis inhibitors［J］．Bioorg． Med．Chem．Lett．．1999，9 （2）：425－430．

［3］BakerDR，F(xiàn)enyes JG，Steffens J J．Synth chemagrochemⅢ （ACS．Symp．Ser．504）［M］．Washington DC：American Chemical Society，1992：10－16．

［4］高 旭，王明智，任天瑞．三唑并嘧啶的研究和開發(fā)［J］．農(nóng)藥，2001，40 （9）：7－8．

［5］劉長令．三唑類除草劑的研究進展 ［J］．農(nóng)藥譯叢，1997，19 （2）：24－29．

［6］蔣旭亮，王煜華．新除草劑闊草清及其中間體的合成［J］．浙江化工，2001，（1）：10－12．