2-苯甲酰亞胺基-4-苯基-4-羥基-3-(乙酸甲酯基)噻唑烷的合成及表征

袁慶甲, 張 玲, 沙峻嶺, 唐曉媛, 劉 真, 支三軍

(淮陰師范學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院, 江蘇 淮安 223300)

0 引言

芳基?；螂?、雜芳基?；螂寮捌溲苌锞哂袕V泛的生物活性,近年來(lái)一直受到研究人員的關(guān)注.如：噻吩甲酰硫脲衍生物對(duì)小麥全蝕病病原菌具有一定的抑菌活性[1]；異海松酰(胺)基硫脲類(lèi)衍生物對(duì)白色念珠菌表現(xiàn)出顯著的抑制活性[2]； 1,2,3-三氮唑?；螂逖苌?、芳脲基?；螂逖苌锞哂休^好的植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)活性[3-4]；吡唑?；螂孱?lèi)化合物對(duì)蘋(píng)果輪紋病菌具有較好的殺菌活性[5]. 此外,還有：N,N-二乙基-N′-氟取代苯甲?；螂蹇捎糜诤噺U水的凈化處理[6]；N-對(duì)氯苯甲?；?N′-芳酰氨基硫脲、雙(N-對(duì)氯苯甲?；?-N′-乙二胺硫脲用于CH3COO-,F-,C1-,Br-,H2PO4-等陰離子的識(shí)別性能研究[7]; 作為有機(jī)合成中間體,硫脲、?；螂孱?lèi)化合物常被用于各種雜環(huán)化合物的合成[8-10].

本文研究了在三乙胺的存在下，1-苯甲?；?3-(乙酸甲酯基)硫脲(1)與w-溴代苯乙酮(2)為原料的成環(huán)反應(yīng). 在30℃丙酮溶液中反應(yīng)3 h,以91.5%的收率得到目標(biāo)化合物2-苯甲酰亞胺基-4-苯基-4-羥基-3-(乙酸甲酯基)噻唑烷(3).具體成環(huán)反應(yīng)如下：

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器

苯甲酰氯、硫氰酸鉀、四乙基溴化銨、甘氨酸甲酯鹽酸鹽、二氯甲烷、丙酮、w-溴代苯乙酮、三乙胺等為分析純.Nicolet iS50FT紅外光譜儀(溴化鉀壓片,美國(guó)賽默飛世爾公司).Avance 400MHz核磁共振波譜儀(CDCl3為溶劑,TMS內(nèi)標(biāo),瑞士布魯克公司);XT24雙目體式顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀(溫度計(jì)未校正).

1.2 合成方法

1.2.1 1-苯甲?；?3-(乙酸甲酯基)硫脲的合成

在反應(yīng)瓶中加入苯甲酰氯(1.55 g,11 mmol)、KSCN(已干燥的,15 mmol)、二氯甲烷(25 mL)、四乙基溴化銨(TEBA,0.1 g),室溫下攪拌4 h,抽濾,濾液中加入甘氨酸甲酯鹽酸鹽(123.5 g,10 mmol),室溫下攪拌4 h,蒸餾出二氯甲烷,固體用無(wú)水乙醇重結(jié)晶,得到淡黃色針狀固體2.05 g,產(chǎn)率為81%.

1.2.2 化合物2-苯甲酰亞胺基-4-苯基-4-羥基3-(乙酸甲酯基)噻唑烷的合成

在100 mL三口燒瓶中加入1-苯甲?；?3-(乙酸甲酯基)硫脲(0.252 g,1.0 mmol),w-溴代苯乙酮(0.239 g,1.2 mmol),三乙胺(0.203 g,2.0 mmol)和10 mL的丙酮,在30℃下,反應(yīng)3 h.反應(yīng)結(jié)束后,在溶液中加入30 mL水,不斷攪拌使產(chǎn)物結(jié)晶析出,抽濾,固體用無(wú)水乙醇重結(jié)晶,得到白色固體即為2-苯甲酰亞胺基-4-苯基-4-羥基3-(乙酸甲酯基)噻唑烷.

2 結(jié)果與討論

2.1 w-溴代苯乙酮用量的影響

在10 mL丙酮溶液中,反應(yīng)溫度30℃,反應(yīng)時(shí)間3 h,甲?；?3-(乙酸甲酯基)硫脲(0.252 g, 1 mmol),三乙胺用量(0.101 g,1 mmol)條件下,考察w-溴代苯乙酮用量對(duì)反應(yīng)的影響.分別取w-溴代苯乙酮為1.0, 1.1, 1.2和1.3 mmol進(jìn)行考察，w-溴苯乙酮用量對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物收率的影響見(jiàn)表1.

表1 w-溴代苯乙酮用量對(duì)產(chǎn)物收率的影響

由表1可知,產(chǎn)物的收率隨著w-溴代苯乙酮用量增加而增大.當(dāng)w-溴代苯乙酮的用量為1.3 mmol時(shí),產(chǎn)物的收率達(dá)到92.0 %，但產(chǎn)物純度有所降低,導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因是w-溴代苯乙酮是固體,過(guò)量的w-溴代苯乙酮造成反應(yīng)不完全并隨產(chǎn)物一起析出,使產(chǎn)物純度降低. 所以w-溴代苯乙酮適宜用量選定為1.2 mmol.

2.2 三乙胺用量的影響

在10 mL丙酮溶液中,反應(yīng)溫度30 ℃,反應(yīng)時(shí)間3 h,甲?；?3-(乙酸甲酯基)硫脲(0.252 g, 1.0 mmol),w-溴苯乙酮(0.239 g,1.2 mmol)條件下,考察三乙胺用量對(duì)反應(yīng)的影響.分別取三乙胺為1.0, 2.0和3.0 mmol進(jìn)行考察.三乙胺用量對(duì)目標(biāo)產(chǎn)物收率的影響見(jiàn)表2.

表2 三乙胺用量對(duì)產(chǎn)物收率的影響

由表2可知,產(chǎn)物收率隨著催化劑三乙胺的用量增加而增大.三乙胺的用量為0.202 g(2.0 mmol)時(shí),產(chǎn)物收率達(dá)到91.5%;三乙胺的用量為0.303 g(3.0 mmol)時(shí),產(chǎn)物收率達(dá)到92.3%.綜合考慮,三乙胺的用量選定為2.0 mmol.

2.3 產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與表征

熔點(diǎn): 159～161℃.

IR(KBr):v3 318, 3 062, 2 991, 1 680, 1 602, 1 567, 1 494, 1 384, 1 322 cm-1;1H NMR(400MHz,CDCl3):δ=8.29-8.21(m,2H),7.67-7.59(m,2H),7.58-7.49(m,1H),7.53-7.37(m,5H),5.12(s,1H),4.61(dd,J=16.9 Hz,1H),3.78(s,3H),3.72(d,J=16.9 Hz,1H),3.62(d,J=12.4 Hz,1H),3.54(d,J=12.4 Hz,1H)ppm;13C NMR(100MHz,CDCl3):δ=176.1,172.5,171.6,140.3,136.1,129.7,129.1,128.9,128.1,126.4,92.9,53.0(CH3),47.2(CH2),44.7(CH2).

從圖1中可以看出，在目標(biāo)化合物的1H NMR圖譜(圖1)中,由于噻唑環(huán)上4-位C是1個(gè)手性碳原子,其相鄰5-位C上的2個(gè)H是磁不等價(jià)質(zhì)子,能產(chǎn)生同碳質(zhì)子間的耦合;與噻唑環(huán)3-位N相連的CH2,與之相鄰的原子都是非手性中心,2個(gè)H應(yīng)該是磁等價(jià)質(zhì)子.在1H NMR圖譜中未能找到與其對(duì)應(yīng)的2H單峰,但由圖2可以看出在目標(biāo)化合物的13C NMR圖譜(圖2)的DEPT 135中能看到2個(gè)CH2歸屬的碳原子.

圖1 目標(biāo)化合物的1H NMR圖譜與對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)

圖2 目標(biāo)化合物的13C NMR圖譜與對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物結(jié)構(gòu)

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn),在1H NMR圖譜中有兩組特殊的同碳質(zhì)子間耦合存在,即:4.61(dd,J=16.9 Hz,1H),3.72(d,J=16.9 Hz,1H),其耦合常數(shù)為16.9 Hz,3.62(d,J=12.4 Hz,1H),3.54(d,J=12.4 Hz,1H),其耦合常數(shù)為12.4 Hz.結(jié)合目標(biāo)化合物13C NMR的DEPT135(圖2)可以判斷分子中含有2個(gè)CH2基團(tuán),而且,3-位N上CH2的2個(gè)H原子產(chǎn)生了同碳質(zhì)子間的耦合,也是磁不等價(jià)質(zhì)子,4.61(dd,J=16.9 Hz,1H),3.72(d,J=16.9 Hz,1H).

3 結(jié)論

研究了丙酮為溶劑,在三乙胺存在下1-苯甲?；?3-(乙酸甲酯基)硫脲、w-溴苯乙酮為原料的成環(huán)反應(yīng). 通過(guò)1H NMR、13C NMR等技術(shù)手段對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征. 目標(biāo)化合物的1H NMR、13C NMR的圖譜分析表明,分子中2個(gè)CH2分別存在同碳質(zhì)子耦合現(xiàn)象.