异硫氰酸酯的制备及应用_谢兵

第20卷第3期　　　　　　　　　　　　化工时刊20,No.3　　　　　　　　　　　　Vol.2006年3月ChemicalIndustryTimesMar.3.2006

异硫氰酸酯的制备及应用

谢　兵

1,2

,周光明

3

(1.贵州大学精细化工研究开发中心教育部绿色农药和农业生物工程重点实验室,贵州贵阳550025;2.贵州民族学院化学与环境科学学院,贵州,贵阳550025,3.西南大学化学化工学院,重庆400715)

摘要　本文综述了异硫氰酸酯的实验室制备方法,并介绍了其在杂环化合物合成及生物技术等方面的应用。关键词　异硫氰酸酯　环化合物　制备　应用

　

PreparationandApplicationsofIsothiocyanates

XieBing1,2　ZhouGuangming3

(1.KeyLaboratoryofGreenPesticideandAgriculturalBio1ongicalEngineeringMinistryofEducation,ResearchandDevelopmentCentreofFineChemicals,GuizhouUniversity,GuizhouGuiyang550025;2.CollegeofChemistry

andEnvironmentalSeience,GuizhouUniversityforNationalites,GuizhouGuiyang550025,ChinaSchoo1of

ChemistryandChemicalEngineering,SouthwestUniversity,Chongqing407715)

Abstract　Proceduresforthepreparationofisothiocyanatesweresynthesizedinthispaper.Theapplicationsofisothio-

cyanatesintheheterocyclicsynthesisandbiotechnologywereintroduced.

Keywords　isothiocyanate　heterocycliccompound　preparation　applicatin　　异硫氰酸酯及其衍生物的用途极其广泛,它们可以作为农药和医药的合成中间体,用于合成多种类型的杂环化合物,而这些杂环化合物大多数具有生物活性,如在农药上用作抗菌、杀虫剂,除草剂等;在医药上用于抗菌消炎以及癌症等疾病的治疗。它们也可以用于测定肽和蛋白质中氨基酸顺序以及作为荧光素标记物。有关它们的研究一直引起化学、生物技术工作者的广泛关注。虽然相关异硫氰酸酯研究的文献报道较多,但是比较分散,不便于合理地选择和利用这些研究成果。因此,本文归纳了异硫氰酸酯的制备方法,并综述异硫氰酸酯在杂环化合物合成和生物技术方面的应用。下面分别加以介绍。

　　R=OCH3,反应8h,产率为50.3%。该反应的条件比较苛刻,需在无水情况下进行,且反应时间较长,后处理较繁,产物的产率偏低。

芳胺、二硫化碳和叔胺(如三乙胺,吡啶等)反应先生成芳胺基二硫代甲酸盐,然后与氯甲酸酯反应,

[1]

RBr

NaSCN,CH2Cl2PEG—200,1h

利用膦亚胺叶立德与二硫化碳反应,也可得到烃基异硫氰酸酯[2]。

R3P+R1N3

1.2　异硫氰酸苯酯

以无水乙醚作溶剂

,利用苯胺、二硫化碳、三氯氧磷和三乙胺反应可得到异硫氰酸苯酯[3、4]。

3P=NR1

CS2

1NCS

在聚乙二醇的催化作用下,用溴代烃和硫氰酸钠

1.1　烃基异硫氰酸酯反应,可得烃基异硫氰酸酯

。

是制备芳基异硫氰酸酯应用最为普遍的方法[5]该方法可适用于多数活泼的芳胺,但对苯环上连接了强吸

　

收稿日期:2006-01-09作者简介:谢兵(1963～),男,副教授,主要从事有机化学及分析研究

化工时刊　2006.Vol.20,No.3　　　　　　　　　　　　　　　　　论文综述《OverviewofThesises》

-C12H25(63.9%);H(62.0%)。

覃兆海等[17]也用2-氯异烟肼与芳基异硫氰酸酯合成了对水稻纹枯病菌的生长具有较强的抑制活性的化合物2-[(2-氯吡啶)-4-基]-5-芳胺基-1,3,4-噻二唑。样品浓度500μg·mL-1上述化合物对水稻纹枯病均表现出不同程度的杀菌活性,大部分化合物对黄瓜灰霉病B,油菜菌核病S也表现一定

程度的抗菌活性

。

谱法同时测定18种氨基酸。利用柱前衍生HPLC法,以异硫氰酸苯酯为衍生试剂分离并测定羚羊角和羚羊角塞针剂中氨基酸含量。

Filial等从染色体序列和构建的质粒文库中分离到一个适用于沙门氏菌检测的探针,这种探针标记物为异硫氰酸酯荧光素。同时异硫氰酸酯荧光素还用在荧光免疫分析上(荧光抗体检测技术)。也有人用异硫氰酸酯荧光素荧光法来测定痕量金属元素铈。

戴黎明[22]制得了异硫氰酸酯荧光素葡聚糖修饰

　　Ar=C6H5(57%);2-CH3C6H4(57%);4-CH3C6H4(57%);2-C1C6H4(47%);3-C1C6H4(76%);4-C1C6H4(47%);2,4-(CH3)69%);2C6H3(3,4-(CH3)51%);2,6-(CH3)45%);2,2C6H3(2C6H3(5(CH3)61%);3-CH3-2-2-4-SO3NaC6H2(SO3NaC6H3(64%);β-SO3Na-α-naphthyl(66%)2-CH3O-6-SO3NaC6H3(51%);4-CH3O-2-SO3NaC6H3(55%)。

作者利用异硫氰酸苯酯作为中间体设计合成了一系列新的1,3,4-噻二唑取代衍生物,这些化合物正在进行生物活性测试中。

参考文献

[21]

的碳纳米管,这种修饰过的碳钠米管在保持碳纳米管性质的同时,具有较好的亲水性。

　　综上所述,异硫氰酸酯是一种应用极广的有机中间体和试剂,对它进行深入的研究具有十分重要的意义。目前,异硫氰酸酯的制备方法还存在着许多不足之处,如:合成工艺复杂,产物的收率低,成本较高;或者使用有毒或对环境影响大的反应试剂等等。因此,探索新的异硫氰酸酯的制备方法已引起许多有机化学工作者的重视。另外,在改进异硫氰酸酯制备方法的同时,也应该重视其应用领域的研究。

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酯来测定肽和蛋白质中氨基酸顺序,目前这种方法仍然普遍的应用,并已根据其原理设计制造出氨基酸的顺序分析仪。1995年,Bures,E.J.等[18]报道合成出新的蛋白质序列试剂4-(3-吡啶甲胺羧丙基)异硫氰酸苯酯。1984年Meares,C.F等

[19]

报道,(S)-4-

[2,3-二[2-(羧甲基)氨]丙基]异硫氰酸苯酯蛋白质螯合试剂的制备方法。

2002年,Aghazadeh—Habash,A.等[20]报道了用高效液相色谱法(HPLC)测老鼠血清中的氨基葡糖,其原理用1-萘基异硫氰酸酯与氨基葡糖结合,产生的衍生物具有很好的紫外吸收性质,从而测定血清中的氨基葡糖剂量,因为氨基葡糖是连接细胞组织和胃肠粘液膜的固有成分,发现它与危险疾病骨关节炎有关。

国内学者也有许多关于异硫氰酸苯酯应用的报道,如利用异硫氰酸苯酯柱前衍生化反相高效液相色

谢　兵等　异硫氰酸酯的制备及应用　　　　　　　　　　　　　　　2006.Vol.20,No.3　化工时刊

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(上接第70页)

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　　随着冶金、化工等产业的日益发展,以及含锌制品市场的日益扩大,含锌废水的排放和污染问题,必将影响到人类生存环境的改善,另外从资源节约的角度上看,解决含锌废水的污染问题已迫在眉睫。然而传统的处理方法都存在一定的问题。如化学法,虽然在工程上有了应用,处理效果也较明显,但由于化学药剂的添加,导致了产生大量的废渣,而这些废渣目前尚无较好的处置办法。而物理法的处理费用较高,处理投资太大。生物吸附法作为一种最有前途的处理方法,不仅具有高效、无2次污染,而且处理费用低等优点,有着广阔的前景。

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