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第 32卷第 10期 张丽等:N-苯基硫代氨基甲酸酯类二硫醚的合成
949
化学试剂 , 2010, 32(10), 949 ～ 951
N-苯基硫代氨基甲酸酯类二硫醚的合成
摘要:用二醋酸碘苯氧化 N-苯基硫代氨基甲酸酯, 生成二硫醚化合物。 该反应在室温下即可以进行, 具有操作简便、反 应速度快、产率高的特点。
关键词:二醋酸碘苯; 硫代苯氨基甲酸酯; 二硫醚
张丽 , 曾润生 , 张晓 , 陈媛丽 , 许美玲
1, 2＊2221
(1.临沂出入境检验检疫局综合技术服务中心, 山东临沂 276034;2. 苏州大学化学系, 江苏苏州 215123)
中图分类号:O621.3 文献标识码:A 文章编号:0258-3283(2010)10-0949-03
a.CH 3 ;b.C2H 5 ;c.n-C3H 7 ;d.C4H 9;e.i-C 3H 7 ;f.i-C5H 11;g.C 6H 11
二硫醚化合物是重要的药物中间体, 在医药 减少血小板生成方面的应用发展相当迅速。许多 含有二硫醚键的天然化合物表现出很强的生理活 性 , 如在生物细胞内作为辅酶成分参与氧化还原 反应的硫辛酸, 还有一些用于杀菌消毒的抗生素: 胶霉素、全霉素 。又如蒜精油中含有的烯丙基 丙基二硫醚、二烯丙基二硫醚等 , 对降血脂非常明 显 , 可预防脂肪肝的发生, 同时对降低血粘和聚集 也有明显效果 。有些二硫醚可用于饲料添加 剂、香精香料 。
[3][2]
[1]
二硫醚化合物的应用较为广泛, 其人工合成 有
一定的实用意义。合成二硫醚最常用的方法就 是氧化硫醇法。 1945 年 , 有文献报道了在稀 NaOH 溶液中用碘催化硫醇生成二硫醚 。用于 氧化硫醇的氧化剂还有:K3Fe(CN)6 、H 2 O 2 、 HNO 3 等。此外 , 还有一些其他合成二硫醚的方 法 , 如 (C6H 5 CH 2 N(Et)3) 6Mo 7S 24 与卤代烃反
[5]
[6]
[7]
[4]
应 ;三甲基碘硅烷与卤代磺酰的还原二聚反 [9]应 ;由双(三氯甲基) 碳酸酯和三苯基膦反应生
[8]
成二氯三苯基膦 , 在三乙胺的存在下 , 再加入硫
酚 (醇), 生成了相应的二硫醚 。
二醋酸碘苯作为优秀的氧化剂和自由基引
[10]
发 剂 , 在有机合成中有着重要应用。本文利用二醋 酸碘苯来合成二硫醚 , 合成路线如下。
其中 R 为:
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂 XRC.I 显微熔点测定仪 (温度计未经校正,
四川大学科学仪器厂 );UnityInova400 MHz 核磁 共振仪 (溶剂用 CDCl 3, 内标物用 TMS, Varian公 司 );TOF-MS 高分辨质谱仪 (英国 Micromass
公司) 。
[8]
硅胶 H(300 ～ 400目 , 经 NaOH 碱化
, 柱层 析所用溶剂经重蒸, 青岛海洋化工厂);
所用其他 试剂均为分析纯。
1.2 N-苯基硫代氨基甲酸酯的合成
在 50 mL 干燥的烧瓶中依次加入 1.35 g
(10.0 mmol)PhNCS、100.0 mmolROH,回流下搅 拌 10 ～ 14 h, 反应结束后 , 减压蒸馏除去过剩的 醇 , 置 0 ～ 4 ℃析出固体, 重结晶得相应产物 N-苯 基硫代氨基甲酸酯 1a ～ 1g 。
表 1 化合物 1a ～ 1g 的熔点、状态、产率 Tab.1 Them.p.,state, yieldofthecompounds1a～ 1g
化合物 1a 1b 1c 1d 1e 1f
m.p./℃
实测值
文献值 86 ～ 87 70 ～ 71
[11] [12]
产率 /% 98 99 76 80 50 48 50
80 ～ 82 68 ～ 69 42 ～ 44 53 ～ 54 79 ～ 80 49 ～ 50
46[ 13] 61[ 13]
84 ～ 85
—
[15] [14]
72 ～ 73 79 ～ 80 1g
注:除化合物 1g 为棕色晶体外均为无色晶体。 1.3 二硫醚的合成
在反应瓶中加入 2 mL 二氯甲烷、0.39 g(1.2
收稿日期:2009-10-26
作者简介:张丽(1981-), 女, 山东临沂人, 硕士生, 工程师, 研究方向为有机合成。
950 月
化 学 试 剂
2010年 10
ArH) 。 CNMR(100 MHz, CDCl3), δ:22.0,
13
mmol)PhI(OAc)2、0.08 g(2.0 mmol)NaOH、1.0 mmol 氨基硫代甲酸酯 , 室温搅拌反应 5 min, 柱层 析分离提纯得二硫醚 2a ～ 2g 。
Tab.2 Iodobenzenediacetatebasedreactionstodisulfide
表 2 基于二醋酸碘苯合成二硫醚
1.4 产物的图谱表征
2a:无色晶体 , m.p.73 ～ 75 ℃(文献
1
[16]
值:
13
69 ～ 71 ℃) 。 HNMR(400 MHz, CDCl3), δ:4.00 (s, 6H, 2 ×CH 3 );6.89 ～ 7.33 (m, 10H, ArH) 。
CNMR(100 MHz, CDCl 3), δ:57.6, 122.0, 124.7, 129.5, 146.4, 154.9。 HRMS, C16 H16 N2O 2S 2, m/z,
实测值 (计算值), %:332.054 3(332.054 4)。
2b:无色晶体 , m.p.92 ～ 94 ℃(文献
1
[17]
值:
97 ～ 98 ℃) 。 HNMR(300 MHz, CDCl 3), δ:1.44 (m, 6H, J=7.1 Hz, 2 ×CH 3 );4.42(q, 4H, J=7.1 Hz, 2 ×CH 2 );6.88 ～ 7.32(m, 10H, ArH) 。 CNMR (75 MHz, CDCl 3), δ:14.6, 66.5, 122.1, 124.7, 129.6, 146.7, 154.5。 HRMS, C18 H2ON 2O 2S 2, m/z,
13
实测值 (计算值), %:360.087 1(360.088 2)。
2c:无色晶体 , m.p.83 ～ 85 ℃(文献
1
[17]
值:
88 ～ 90 ℃) 。 HNMR(400 MHz, CDCl 3), δ:1.06 ～ 1.09(m, 6H, 2 ×CH 3 );1.80 ～ 1.86(m, 4H, 2 × CH 2);4.29 ～ 4.32(t, 4H, 2 ×CH 2 );6.88 ～ 7.31 (m, 10H, ArH) 。CNMR(100 MHz, CDCl3), δ:
11.1, 22.5, 72.1, 122.1, 124.7, 129.6, 146.7,
13
154.5。 HRMS, C20 H24 N2O 2S 2, m/z, 实测值 (计算 值 ), %:388.127 7(388.127 9)。
2d:无色晶体 , m.p.70 ～ 71 ℃。 HNMR(400
1
MHz, CDCl 3), δ:0.96 ～ 1.00(m, 6H, 2 ×CH 3 ); 1.47 ～ 1.53(m, 4H, 2 ×CH 2 );1.81 ～ 1.85 (m, 4H, 2 ×CH 2 );4.53 ～ 4.57 (m, 4H, 2 ×CH 2 ); 7.19 ～ 7.68(m, 10H, ArH) 。 CNMR(100 MHz, CDCl 3), δ:19.5, 31.3, 72.3, 121.6, 123.8, 126.4,
132.3, 149.9。 HRMS, C22 H28 N2O 2S 2, m/z,实测值
13
(计算值 ), %:416.159 0(416.159 2)。
2e:无色晶体 , m.p.62 ～ 64 ℃。 HNMR(400 MHz, CDCl 3), δ:1.42 ～ 1.43(d, 12H, 4 ×CH 3 );
1
中有醋酸生成 , 致使产物产率不高。为了中和反 应中生成的醋酸 , 我们采取在碱性体系中进行反
73.9, 122.1, 124.5, 124.6, 129.5, 146.9。 HRMS, C 20 H 24 N 2O 2 S 2, m/z,实测值 (计算
值 ), %:388.128 6(388.127 9)。
2f:无色晶体, m.p.96 ～ 98 ℃。 HNMR(400
1
MHz, CDCl3), δ:0.96 ～ 1.56 (m, 20H, 4 ×CH 2, 4 ×CH 3 );5.14 ～ 5.18(m, 2H, 2 ×CH);6.83 ～ 7.29(m, 10H, ArH) 。 CNMR(100 MHz, CDCl 3), δ:23.6, 26.1, 31.5, 78.1, 122.1, 124.6, 129.5,
146.8, 153.8。 HRMS, C24 H32 N2O 2S 2, m/z,实测值
(计算值), %:444.199 6(444.190 5)。
1
2g:无色晶体 , m.p.84 ～ 86 ℃。 HNMR(400 MHz, CDCl 3), δ:1.49 ～ 1.93(m, 20H, 10 ×CH 2 ); 5.06 ～ 5.11(m, 2H, 2 ×CH);6.87 ～ 7.33(m, 10H, ArH) 。 CNMR(100 MHz, CDCl3), δ:14.5,
18.9, 19.9, 38.4, 77.4, 122.1, 124.5, 129.4,
146.6, 153.8。 HRMS, C26 H32 N2O 2S 2, m/z,实测值
13
13
(计算值), %:468.191 0(468.190 5)。
2 结果与讨论
2.1 二硫醚的分解 产物二硫醚在酸性条件下易
于分解, 用碱化
后的硅胶过柱可使产物变得单一 , 杂质较少。在 反应体系中加入碱也使得产率大大提高。 2.2 影响反应的因素
2.2.1 溶剂对反应的影响 我们用二醋酸碘苯在
室温下氧化 N-苯基硫
代氨基甲酸酯 , 得到了主产物二硫醚 , 并以 N-苯 基硫代氨基甲酸乙酯为反应底物对反应条件进行 了优化。反应开始时我们以醋酸作溶剂 , 但产物 太杂, 仅得到少量二硫醚产物, 这体现二硫醚在酸 性体系中容易分解。首先, 我们对反应溶剂进行 了简单的筛选, 结果见表 3。
表 3 溶剂对反应的影响
Tab.3 E f ectofthesolventsonthereaction
序号
1
2
3
4 DMSO 52
3
2 2
DMF 48
产率 /% 48 53
实验结果表明 , 非酸性溶剂对此反应影响不 大 , 为了后处理方便, 我们选用二氯甲烷做溶剂。 2.2.2 碱对反应的影响
其次, 由于二硫醚在酸性体系中不稳定, 在用 二醋酸碘苯氧化 N-苯基硫代氨基甲酸酯的过程
第 32卷第 10期 张丽等:N-苯基硫代氨基甲酸酯类二硫醚的合成
951
[ 11] DAVIESAG, HARRISON PG.Organometa l icreac-tions.part Ⅷ
.additionreactionsofdibutyltindimethox-表 4 碱对反应的影响
Tab.4 E f ectofthebasesonthereaction
序号
1
应 ,提高了反应收率(见表 4)。
2
3
4 NaOH 92
碱
NaHCO
3
NaCO
23
EtN
3
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[ 12] WAKESHIMAI, SAITOHY, KIJIMAI.Reactionofor-ganictin(Ⅱ
)compoundwithphenylisothiocyanateand
产率 /% 63 67 66
通过实验我们发现用 NaOH 作为缚酸剂效果 最好, 产率最高。
本文研究了二醋酸碘苯与 N-苯基硫代氨基 甲酸酯的反应, 提供了在室温条件下 , 方便、快速、 高产率的合成二硫醚化合物的新方法。
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