（有机化学专业论文）五元含氮杂环化合物的合成研究.pdf

五元含氮杂环化台物的合成研究 五元含氮杂环化合物的合成研究 中文提要 本论文以1 一芳酰基一3 一苯胺基硫脲( 2 a 2 f ) 为原料，详细研究了 它与一卤代酮的反应。成功地合成了3 一烷基硫代一1 ，2 ，4 一三唑( 7 8 ) 和3 一苯胺基噻唑( 9 1 0 ，1 2 一1 3 ) 的衍生物；在微波、醋酸锰作用下合成 了二硫烷基一双一1 ，2 ，4 一三唑( 1 5 a 一1 5 f ) 衍生物；与二氯甲烷反应合成 了3 一烷基硫代一1 ，2 ，4 一三唑( 4 ) 和l ，3 ，4 一噻二唑( 5 ) 的衍生物。所有 化合物的结构均被红外、核磁、高分辨质谱所证实，并培养了化合物 4 a 、7 a 、9 c 和1 5 a 的单晶，并为这些反应提出了合理的反应机理。 关键词：三唑、噻唑、氨基硫脲、硫酮。 作者：刘天宝 指导老师：邹建平 曾润生 t h es y n t h e s i so ft h ef i v e - m e m b e r e d h e t e r o c y c l i cc o m p o u n d s a b s t r a c t i nt h i st h e s i s ，3 - a l k y l t h i o 一1 ，2 , 4 一t r i a z o l e s ( 7 8 ) a n d3 - a n i l i n o - t h i a z o l e s ( 9 1 0 ，1 2 1 3 ) w e r ep r e p a r e db y t h er e a c t i o no f 1 - a r o y l 一3 - p h e n y l t h i o s e m i c a r b a z i d e ( 2 a - 2 f ) w i t hn - h a l o g e n a t e dk e t o n e s ；a t t h e m e a n t i m e ，d i a l k y l t h i o - b i 1 ，2 ，4 一t r i a z o l e s ( 1 5 a - 1 5 f ) w e r eg e n e r a t e du n d e r m i c r o w a v ei r r a d i a t i o n ；i n t e r e s t i n g l y ，3 - a l k y l t h i o - 1 ，2 ，4 一t r i a z o l e s ( 4 ) o rl 3 ，4 一 t h i a d i a z o l e s ( 5 ) w e r e o b t a i n e d b y t h er e a c t i o no f 1 - a r o y l 一3 一 p h e n y l t h i o s e m i c a r b a z i d e sa n dd i c h l o r o m e t h a n e ，t h ep r o d u c t s a r ed e p e n d e n to n t h es t r u c t u r eo ft h i o s e m i c a r b a z i d e s ，t h i sn e wr e a c t i o ni st h ef i r s tr e p o r tb a s e d o no u rk n o w l e d g e a l lm e c h a n i s m so ft h er e a c t i o n sw e r ep r o p o s e da n da l lt h e s t r u c t u r e so fc o m p o u n d sw e r ec o n f i r m e db yi r , n m r , h r m ss p e c t r aa n dx r a ya n a l y s i s k e yw o r d s ：t f i a z o l e ，t h i a z o l e ，t h i o s e m i c a r b a z i d e , t h i o n e w r i t t e nb yt i a n - b a ol i u s u p e r v i s e db yp r o f j i a n - p i n g z o ua n d v i c ep r o f r u n - s h e n gz e n g i i 苏 j 4 t l 大学学位论文独创性声明及使用授权的声明 学位论文独创j 生声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立 进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文 不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也刁i 含为获得苏 州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作 出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本 声明的法律责任。 研究生签名： 塞：【丝 日 期：兰! ! 兰：旦 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论 文合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论 文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论 文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的 保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的 全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名：塞f 叁昱 日 导师签名： 日 期：兰鲢。仝 期：丝堕! 尘：z f 五元含氮杂环化台物的合成研究 前言 上_ j l - 一、刖罱 近年来，随着生命科学的蓬勃发展，含氮化台物引起了人们的极大兴趣。生物 活性大分子蛋白质、酶和核酸都是和生命有关的含氮化合物。早在1 8 2 8 年德国化学 家武勒用加热腈酸胺的方法合成的第一个有机物尿素，就是含氮化合物。目前，有 许多合成药物是含氮化合物，许多天然产物如生物碱、一些维生素和抗菌素等也多 为含氮化合物。含氮化合物在除草剂、杀虫剂、杀菌剂方面的用途很广。含氮化合 物也在染料和感光材料、表面活性剂和许多功能材料方面发挥着巨大的作用。有关 含氮化合物的应用进展，目前主要表现在医药、功能材料、天然化合物等几个方 面。 三唑和噻唑衍生物是其中两类极为重要的含氮化合物，因此，对于它们的合成 及性质研究，也同样引起了各方面专家的关注。本文主要在1 , 2 , 4 - - - - 唑- - 3 - - 硫酮、 3 一烷基硫代一1 , 2 , 4 - - - - - - 唑及二硫烷基一双一1 ，2 ，4 一三唑等方面作了综述。 1 1l ，2 ，4 一三唑一3 一硫酮的文献综述 随着杂环化学的迅速发展，三唑系化合物及其衍生物的合成研究受到了有机合 成、药物合成、功能材料等方面专家的日益重视。三唑系化合物在农业和医药等领 域，也得到了广泛的应用。 三唑包括1 , 2 , 3 - - - - 唑和l ，2 4 一三唑，本文只介绍有关1 , 2 , 4 - - - - - - 唑的文献。据文 献报道，1 , 2 , 4 - - - 唑的衍生物具有广泛的生理活性，可用作抗癌药物【1 1 、抗病毒试剂 嘲、抗细菌试剂d 矾、杀真菌洲6 】、抗炎药物【7 】、止痛药【8 】、抗抑郁药等9 1 。鉴于此， 对于探索l 2 ，4 一三唑的新合成方法、合成新的1 , 2 , 4 - - - - 唑衍生物就显得极为重要。 因此，我们作了关于1 , 2 ，4 一三唑一3 一硫酮的文献综述。 1 9 0 2 年，w h e e l e r 和b e a r d s l e y 【m 1 首先提出了1 ，5 一二芳基一1 ，2 2 h 1 2 4 一三 唑一3 一硫酮的合成方法：( 1 ) 利用胺基硫脲的自身脱水成环反应，合成了1 , 2 ，4 一三 唑- - 3 - - 硫酮( s c h e m e1 ) ；( 2 ) 利用苯胺基硫脲与苯甲醛反应合成了l ，2 ，4 一三唑3 一硫酮( s c h e m e2 ) 。 五元含氮杂环化台物的合成研究 前言 s c h e m e l s c h e m e 2 ，h ；j 、n 儿sn 儿o ， hh p h c h o 1 9 9 0 年，s g e z a 和s t a m a s i l l 利用芳胺基硫脲与吡啶基甲酰氯反应合成了1 ，2 ，4 一三唑一3 一硫酮( s c h e m e3 ) 。 s c h e m e 3 c o 乳矿砂o 1 b e n z e n e 9 0m i n ，8 0 4 c 。- - 。 _ _ _ 。- _ _ _ - - 。- - 一 2 2 5 c h 3 0 h i n a o h 5 0 0 c c i 1 9 9 1 年，m e a b de l m o n e m 莆g m i y o u n e s 1 2 铡用6 一胺基一5 一亚胺基噫啶和 二硫化碳在加热条件下反应4h ，得到了目标产物l ，2 , 4 一三唑一3 一硫酮，但是，收率 较低( s c h e m e 4 ) 。 s c h e m e 4 c s 2 4h a 1 9 9 2 年，g w a g n e r 和u k r a s s e i t 1 3 1 利用3 一胺基一4 一亚胺基嘧啶与硫代光气反 应3h 得到了l ，2 ，4 一三唑3 一硫酮的衍生物。该种方法收率很低，且不易操作 ( s c h e m e 5 ) 。 s c h e m e 5 h 2 s c c l 2 3h 2 9 n净nh 抄 一 s n净nh 丫肚 卧 孙 2 hn s = n h h n hp 袖 五元含氮杂环化合物的合成研究 前言 1 9 9 5 年，0 m h a b i b 和m m g i r g e s 1 利用胺基硫脲和苯并嗯嗪酮在醋酸、醋 酸钠作用下反应，得到了喹唑啉并1 ，2 , 4 - - z 唑一3 一硫酮，收率较高( s c h e m e6 ) 。 s e l l e m e6 吣r 从。 c h 3 c o o h c h 3 c o o n a 4h 6 5 r = p h s 0 ，p h h 1 9 9 7 年，s s i b r a h i m 并l l a m a b d e l h a l i m 1 5 1 利用3 一胺基喹唑啉- - 4 - - 酮与硫 脲在加热的条件下反应，得到了目标产物喹唑啉并l ，2 ，4 一三唑一3 一硫酮( s c h e m e 7 、。 s c h e m e 7 + h 2 n 火sn h 2 尘 h 1 9 9 9 年，j g s c h a n f l 希l s + l a n g 1 6 l 利用l ，2 , 4 一- - 4 5 一硫酮3 一甲酸乙酯在 高锰酸钾的作用下，3 位的烷基发生转移，得到了目标产物i j , 4 - 三唑- - 3 - - 硫酮， 收率较高( s c h e m e 8 o s c h e m e 8 h 2 0 3 0 r a i n r = c h 3 r = c 2 h 5 r = ( c h 3 ) 2 c h r = c 6 h s y i e m 7 3 y i e m 9 0 y i e l d 9 0 y i e l d7 8 涨 五元含氨杂环化合物的合成研究前言 2 0 0 2 年，m m k a n d e e l 和r a a h m e d 1 7 】利用硫代环状内酯与胺基硫脲在加热 的条件下反应8h 。得到了目标产物吡啶并1 , 2 , 4 一三唑一3 一硫酮，收率较高 ( s c h e m e9 ) 。 s c h e m e 9 s 协呲 p hc n s + 叫a p i p e d d i n e c 2 h s o h n h 2 c 2 h s o h 8h 6 4 h h 2 2 0 0 3 年，a a f w a s f y 1 8 l 利用3 一胺基喹唑啉4 一硫酮跟苯基异硫氰酸酯在三 乙胺、加热的条件下反应2 5h ，得到了目标产物喹唑啉并1 ，2 4 一三唑一3 一硫酮，收 率较高( s c h e m e1 0 ) 。 s c h e m e l 0 e b n c h 3 c n 6 1 2 0 0 4 年，d a n d l a 小组【1 9 】用肼与二硫化碳在微波条件下，发生关环反应生成了 1 2 ，4 一三唑硫酮( s c h e m e1 1 ) ，收率8 8 - 9 2 。 s c h e m e1 1 肛瞒川：i c s 2 a r = r = o - c f 3 c 6 h 4 9 2 a r = o - c n c 6 h 4r = p h 8 8 a r = m f c 6 h 4r ；p h 8 8 4 岛s 五元含氰杂环化合物的合成研究 前言 1 23 一烷基硫代一1 ，2 ，4 一三唑的文献综述 据文献 2 0 - 2 1 】报道，三唑类化合物中连接有s ( o ) n ( = 0 ，1 ，2 ) 基团的这类化合物 具有很好的内吸性杀菌活性，可用作消炎药、抗菌药。例如1 ，5 一二芳基一3 一烷基硫 代- - i h - - 1 , 2 , 4 - 2 唑及其相应的亚矾、砜类化合物对于风湿、类风湿病具有很好的 疗效 1 l 】。到目前为止，1 ，5 一二芳基- - 3 - - 烷基硫代一1 h 一1 ，2 ，4 一三唑的合成方法如 下： 1 9 0 2 年，w h e e l e r 和b e a r d s l e y 叫以1 ，5 一二芳基一1 ，2 2 h 一1 ，2 ，4 一三唑一3 一 酮和卤代烷烃为原料，在乙醇钠的作用下合成了目标产物1 ，5 一二芳基- - 3 - - 烷基硫 代- - 1 h - - 1 ，2 ，4 一三唑( s c h e m e1 2 ) ；他们还用苯肼和亚胺合成了目标产物l 5 一二芳 基一3 一烷基硫代一l 一l ，2 ，4 一三唑( s c h e m e1 3 ) 。 s c h e m e1 2 s c h e m e1 3 c h 3 c h 2 0 n a 卧l s ，r p h a l l i - l r 1 = c h 3 c h 2 r 2 = c h 3 r ? = c 6 h 5 c 2 r 4 = c 2 h s o c o c h 2 p h n h n h 2 x l = b r x 2 = c l x 3 = c l x = c i 卧丫s p h p h n 、 1 9 2 5 年，f r o m m 和t r n k a p 2 i 用芳酰缩胺基硫脲与苄基氯在乙醇钠作用下发生脱 羰基反应合成了目标产物1 ，5 一二芳基一3 一烷基硫代一1 h - - 1 , 2 , 4 - - 三唑( s c h e m e “) ：他们还用l ，5 一二芳基一1 , 2 2 h - - 1 , 2 ，4 一三唑一3 一酮与苄基氯在乙醇钠作用 下发生反应，合成了目标产物l ，5 一二芳基一3 一烷基硫代一1 h - - 1 , 2 ，4 一三唑 ( s c h e m e1 5 ) 。 5 五元含氮杂环化台物的合成研究前言 s c h e m e1 4 r hh p h 火n ，n 丫n 丫9 “ p hso s c h e m e1 5 p h c h 2 c i c h 3 c h 2 0 n a p h c h 2 c c h 3 c h 2 0 n a ；x s 冀s 1 9 5 1 年，b e y e r 和k r e u t z b e r g e r - r e e s e 2 纠利用异硫代缩氨基脲的盐酸盐在醋酸 酐的作用下合成了3 一烷基硫代一l ，2 ，4 一三唑( s c h e m e1 6 ) 。 s e h e m e1 6 p n n - n = = c h ( 0 h 3 0 0 ) 2 0 1 9 5 9 年，d u w m 矛1 k e n d a 【2 4 j 利用1 ，5 一二芳基一l ，2 - - 2 h - - 1 , 2 ，4 一三唑一3 一硫酮 与碘甲烷反应合成了1 ，5 一二芳基一3 一烷基硫代一1 h l 2 ，4 一三唑( s c h e m e1 7 ) ； 他们又利用n 一乙酰氨基硫代甲酸甲酯与苯肼反应合成了3 一烷基硫代一1 , 2 , 4 - - - - 三唑 ( s c h e m e1 8 ) 。 s c h e m e1 7 s c h e m e1 8 毋s 旦守卜 竺 ；飞：x s 一 飞灯 6 s n声nh 丫肚 卧 卧 妒 s k n h o = 。 s c h e m e2 4 c i r i ，n a o h c l s r r 1 = c h 2 c h c h 2 y i e l d4 8 t i m e1h ； r 2 = c h 3 c h c o o h y i e l d4 1 t i m e1h ； 一= c h 2 c o o h y i e l d 4 9 t i m e1h 8 卜 莎n 队矿 奴 至垄笪墨墨塑些鱼塑塑鱼生竺壅 重童童 ( 4 ) 利用氨基硫脲与硫酸二甲酯在氢氧化钠作用下发生分子内缩合反应生成了 3 一烷基硫代一1 , 2 , 4 - - - - - i 挫，收率较高( s c h e m e2 5 ) 。 s c h e m e2 5 ( c h 3 ) 2 s 0 4 n a o h l 6 0 0 c 8 9 鼬丫孓s p h - “- n ( 5 ) 1 ，5 一二芳基一l ，2 2 h 一1 ，2 ，4 一三唑一3 一硫酮与n 一卤代酮在加热条件下 反应合成了3 一烷基硫代一l ，2 ，4 一三唑，但时间长、收率低( s c h e m e2 6 ) 。 s c h e m e2 6 c k 2 c 0 3 s h 3 7 c l c l 1 9 9 2 年，p a e t z e l , m 和s e h u i z ，a 【2 8 铡用亚胺与苯肼在加热条件下台成了3 一烷基 硫代一l ，2 ，4 一三唑，收率较高( s c h e m e2 7 ) 。 s c h e m e2 7 p h n h n h 2 c l 7 9 h 1 9 9 7 年，y c h i j i 矛d o m a r i k o 2 9 荆用异硫代缩氨基脲的歧化反应合成了3 一烷基 硫代一l ，2 ，4 一三唑，但是，该反应的条件比较苛刻，温度较高、时间过长、牧率不 高f s c h e m e 2 8o s c h e m e2 8 r = 4 一c i c s h 4 l b4 - m e o c 6 h 4 r = 4 - c 1 2 c 6 h 3 9 叭n r ，“、一s y i e l d6 0 y i e m 5 0 y i e l d3 2 y i e l d3 0 呲 ，i s hzz-卧 o = 盹 上 s 讧 n 五元含氟杂环化舍物的合成研究 前言 2 0 0 0 年，b e a b d e l - g h a f a r 3 伽在醋酸钠的作用下，用三唑硫醇与溴代酰氯、 一氯代乙酸乙酯反应合成了目标产物( s c h e m e2 9 ) ，收率较高。 s c h e m e2 9 h r - x n a o a c 2 h n 小n ，n v s 、r 态尸l ! i r - p h c h 2 c o x = b ry i e l d8 6 r jc 2 h 5 0 c o c h 2 x = c iy i e l d8 2 2 0 0 1 年，c c h e n 和d r a y m o n d 3 1 利用异硫代氨基脲与甲基肼反应合成了目标 产物( s c h e m e 3 0 ) 。 s c h e m e3 0 c h 3 n h n h 2 c y i d d ：4 2 c 耐跫p i 3 5 2 0 0 3 年，x y l i u 和w f x u 3 2 佣三唑硫醇与卤代烃反应合成了目标产物 ( s c h e m e 3 1 ) a s c h e m e3 1 州跫s h r i x 州艾s ， 门弋r 2n 弋r 2 r k p h e n y l r 2 = 2 - n i t r o f u r y l y i e l d6 6 r 1 3 - m e t h o x y p h e n y lr 2 = 2 - n i t r o f u r y l y i e l d4 9 r 1 = 4 - c y n o p h e n y l l p = 2 - n i t r o f u r y l y i e l d7 8 r 1 ；p h e n y l r 2 = 2 - n i t r o f u r y l y i e l d8 0 r 1 = p h e n y l r 2 = 3 4 - d i m e t h o x y l p h e n y ly i e l d4 8 r l ；e t h o x y l c a r b o n y l r 2 = 3 , 4 一d i m e t h o x y l p h e n y ly i e l d3 3 0 转 五元含氮杂环化合物的台成研究前言 2 0 0 4 年，l a b a n a u s k a s 小组【3 3 1 以氨基硫脲为原料，在氢氧化钠作用下生成1 , 2 , 4 一三唑一3 硫酮后，再与n 卤代烃反应合成了目标产物3 一烷基硫代一1 , 2 。4 一三唑， 收率5 2 - 8 8 ( s c h e m e3 2 ) 。 s c h e m e3 2 a a r ；m - m e o c 6 h 4 b ，a r = p - m e o c 6 h 4 8 a r m - m e o c 6 h , t ；y = - ( c 2 ) - 8 8 b ，a r - p - m e o c 6 h 4 ；y = ( c 2 卜8 7 c a r - - p - m e o c 6 h 4 ；y = - ( c h 2 ) r5 2 d ，a rp - m e o c 6 h 4 ；y ；- ( c h 2 ) 3 - 7 3 1 3 二硫烷基一双一l ，2 ，4 一三唑的文献综述 1 9 0 2 r - ，在碘和乙醇钠作用下，w h e e l e r 和b e a r d s l e y 用1 ，5 一二芳基一l ，2 - - 2 h - - 1 2 , 4 一三唑一3 一酮作为原料，首先合成了l ，5 ，1 一四苯基一1 h ，i h 一3 ，3 一二硫烷 基一双一1 ，2 , 4 - - - - i 唑1 1 0 】( s c h e m e3 3 ) 。 s c h e m e3 3 1 2 c z h s o n a 1 9 7 9 年，c a w k l l l ，e 小组提出了几种1 h ，1 h 一3 , 3 一二硫烷基一双一1 ，2 , 4 一三 唑 3 4 - 3 5 1 的合成方法： ( 1 ) 以4 一氨基一1 , 2 - - 2 h 一1 ，2 ，4 一三唑一3 一硫酮作为原料，合成了目标产物 ( s c h e m e3 4 ) 。该方法收率较低，且原料不易合成。 警 hh r s h z z h o = 时 垒 吐沪n 吖 p 洲 掣卜一 旷 p 五元含氮杂环化台物的合成研究 前言 s c h e m e3 4 早1 r 2 、f ；j h ，飞 n h 2 n a n 0 2 h c i 0 。c 1h 卜n ，v 文 r 净么 r 1 = r 2 = p h 4 8 ： r 1 = p h r 2 = m e5 7 ： r 1 = m e , r 2 = p h 3 5 ： r 1 = r 2 = m e2 7 ( 2 ) 以1 , 5 一二芳基一1 ，2 2 h 一1 ，2 ，4 一三唑一3 一酮作为原料，在碘和乙醇钠作 用下，合成了目标产物( s c h e m e 3 5 ) 。 s c h e m e3 5 c 2 h s o n a 1 2 ( 3 ) 以l ，5 一二芳基一1 ，2 2 h l 2 ，4 一三唑一3 一酮作为原料，在亚硝酸钠和盐 酸作用下，合成了目标产物( s c h e m e 3 6 ) ，收率较高。 s c h e m e3 6 p n 巡百n a n o 而2 h c ic 弦惫 噻唑类衍生物具有重要的生理活性，广泛存在于天然产物中。它们可以作为雌 性激素受体蛋白的配体，是一类新的腺嘌呤核苷拮抗剂；还可被开发研制成广泛使 用的抗菌素、抗癌药、除草剂、染料、显色剂以及电镀用的光亮剂等产品。关于该 类化合物的合成方法文献 3 6 - 5 4 1 己报道很多，在本文中不再一一列举。 在文献总结的基础上，本论文主要在以下几个方面进行了探索( s c h e m e3 7 ) ： 至苎笪墨窒! 些宣塑塑鱼壁兰壅垫童 s c h e m e3 7 1 、“一锅煮”法合成1 ，2 4 一三唑一3 一硫酮( 3 a 3 f ) 的反应研究 一扩c j k s c n c h 3 c n p h n h n h 2 - 1 0 ：c l a l f2 a 2 f 3 扩3 f r a ，p h ；b ，o - c h 3 ；c ，p - c h 3 ；d ，o o c h 3 ；e ，p c i ；p b r 2 、1 一芳酰基一3 一苯胺基硫脲( 2 a 2 f ) 与二氯甲烷的反应研究 os r p 一呐 扩r o i 八s 洳 c h 2 c 1 2 e t 3 n n z r e f l m x c h 2 c 1 2 e t 3 n n 2 r e f l u x ：薅 4 a ，4 c ，4 e ，4 f s 2 b , 2 d 5 b , 5 d r ：a ，p h ；b ，o - c h 3 ；c p - c h 3 ；d 口- o c h s ；e ，p - c i ；f p b r 3 、1 一芳酰基一3 一苯胺基硫脲( 2 a 一2 f ) 与e 卤代酮的反应研究 os r i 儿一 2 a 一2 f 1 - p h c o c h 2 b h n 2 o 半i钒s_jjxprphc 昔ir ；卜一s 2 蚓、一“n 7 a 7 f r ：a ，p - h ；b ，0 - c h 3 ；c ，p - c h 3 ；d ，o - o c h 3 ；e ，p - c i ；p - b r r q 八一固嵩豢 r 2 a 一2 f r ：a ，p - h ；b ，o - c h 3 ；c 8 a 8 f p - c h 3 ；d ，o - o c h 3 ；e ，p - c l ；p - b r 1 3 o 八 s p h inn6 9 。 扩 、小 声心n 扩 戛蚕笪墨銎堑些堂塑竺宣壁堕塞 ：壁童 r 秽舳囝墨r 啦o c j 2 a 2 f9 a 9 f r ：a ，p - h ；b ，o c h 3 ；c j d - c h 3 ；d ，o - o c h 3 ；e ，p - c i ；f ，p b r r 2 a - - 2 f r ：a p - h ；b ，o - c t h ；c ，p c h 3 ；d ， o n 铷 r a 更一囝等釜r 小杈 2 a 2 f 1 2 a 1 2 f r ：a ，p 一珏；b ，d - c h 3 ；c p - c h 3 ；d ，o - o c h 3 ；e p - c i ；f p - b r r o 舳s c h 3 c o c h z b r n 2 = , r 0 警n - 。h 2 a 2 f1 3 a 1 3 f r ：a ，p - h ；b ，0 - c h 3 ；c ，p c h 3 ；d ，o - o c h 3 ；e ，p - c i ；f p - b r 4 、醋酸锰( 1 4 ) 作用下的1 一芳酰基- - 3 - - 苯胺基硫脲( 2 a 2 f ) 的反应研究 r 2 a 2 f e q r 盘 1 5 妒1 5 f r ：a ，p h ；b ，o - c h 3 ；c ，p - c h 3 ；d ，o - o c h 3 ；e p - c l ；p - b r 1 4 0 火 9 s = 。矿 五元古氪杂环化合物的合成研究结果与讨论 二、结果与讨论 2 1“一锅煮”法合成1 ，2 ，4 一三唑一3 硫酮( 3 a - 3 f ) 的反应研究 2 1 11 ，5 二芳基一l ，2 2 h 一1 ，2 ，4 一三唑一3 一硫酮( 3 a - 3 f ) 的合成 1 , 2 , 4 一三唑一3 一硫酮是一类非常重要的有机中间体，它可以用来制备各种具有 内吸性杀菌活性0 1 , 3 2 】的消炎药和抗菌药。对于该类化合物的合成，文献【址1 报道了多 种方法，这些方法一般步骤较长、反应条件较为苛刻，起始原料不容易得到。因 此，开发新的、更为简便的合成方法很有意义。 我们利用易得的取代苯甲酰氯与硫氰酸钾反应，得到的中间体不需要进一步纯 化即可直接与苯肼反应，成功地合成了目标产物l 苯基一5 一芳基一1 2 2 一1 , 2 , 4 一三唑- - 3 - - 硫酮( 3 a 一3 f ) ( s c h e m e3 8 ) ，实验结果见t a b l e1a 该合成方法具有反 应时间短、原料易得、后处理简单等优点。 s c h e m e3 8 k s c n c h 3 c 哒 1 w - l f2 a 2 f3 a 0 f r ：a ，p - h ；b ，o - c h 3 ；c ，p - c h 3 ；d ，o - o c h 3 ；e ，p - c i ；p - b r t a b l e1t h em p ，s t a t e , y i e l do fc o m p o u n d s3 a - - 3 f c o m p o u n d s s t a t e m p ( 。c ) y i o l d ( ) 3 a 白色晶体 2 4 m 五4 24 0 3 b 白色晶体 2 2 每五2 8 3 9 3 c 白色晶体 2 4 8 一五5 14 6 3 d 白色晶体 1 4 7 1 4 83 9 3 e 白色晶体 2 4 争之5 14 0 3 f 白色晶体 2 8 0 一2 8 24 0 彳。州 仆 叼 。八 。矿 至元舍氟杂环化台物的合成研究结果与讨论 2 1 2 化合物3 的结构鉴定 化合物3 的结构通过红外光谱、核磁共振光谱和质谱得到了证实。以3 c 为例： 3 c 的红外光谱中在3 4 4 0c m 1 处出现1 个强吸收峰，表明化合物3 c 中存在胺基，在 1 2 5 9c m d 处出现1 个强吸收峰，表明化合物3 c 中存在硫羰基；3 c 的氢谱中61 4 1 9 ( s ，1 h ) 为胺基上的氢，62 3 8 ( s ，3 h ) 为甲基上的的氢，67 3 6 - - 8 0 5 ( m ，9 1 1 - ) 为两个苯 环上的氢；3 c 的碳谱中，61 6 6 1 为硫羰基上的碳，61 4 1 0 ，1 3 7 7 ，1 2 9 6 ，1 2 8 6 ，1 2 7 7 ， 1 2 5 9 ，1 2 3 8 ，1 2 1 9 为芳基碳，62 1 0 为甲基碳；3 c 的质谱中出现了分子离子峰m z 2 6 7 ，同时出现了相应的m z2 6 6 ( m + h ) 的碎片峰。 2 1 3 反应机理 在反应的过程中，酰氯与硫氰酸钾首先生成了中间产物硫代异氰酸酯，该产物 不需分离纯化可直接与苯肼反应生成苯胺基硫脲( 2 ) 。化合物2 自身可以脱水成环 生成化合物3 ，从而推动了该反应的进行。因此，我们提出了该反应可能的历程 ( s c h e m e 3 9 ) ，如下所示： s c h e m e3 9 k s c n r 锹遗 r 扩瓜一r 猷澎 p h 州、! h 吲n 飞 3 2 2 2 1 一芳酰基一3 一苯胺基硫脲( 2 a 2 f ) 与二氯甲烷的反应研究 2 2 1 1 一苯基一5 一芳基一3 一氯甲基硫代一1 h 一1 ，2 ，4 一三唑( 4 ) 和2 一 芳酰胺基一1 ，3 ，4 一噻二唑( 5 ) 的合成 我们试图以1 一芳酰基- - 3 - - 苯胺基硫脲( 2 ) 为原料，在三乙胺的条件下，合成 1 , 2 ，4 一三唑- - 3 - - 硫酮( 3 ) ( s c h e m e4 0 ) 。 。矿 五元含氮杂环化合物的台成研究 结果与讨论 s c h e m e4 0 r os n 儿 h h n h n p h e t 3 n c h 2 c 1 2 r 州ixr 一，：5 h 2 3 结果使我们感到惊奇的是：我们所用的溶剂二氯甲烷参与了反应，得到了两个 意外的结果，未得到预期的产物。当苯环的对位有取代基时，生成3 一烷基硫代一 1 , 2 ，4 一三唑( s c h e m e4 1 ) ；当苯环的邻位有取代基时，生成了1 , 3 ，4 噻二唑 ( s c h e m e 4 2 ) 。实验结果见t a b l e 2 。 s c h e m e4 】 一一咖 2 a ，2 c ，2 e ，2 f 扩 八洳 c h 2 c 1 2 e t 3 n n 2 ir e f l u x c h 2 c i # e t 3 n n 2 ir e f l u x ：僻 s 4 a , 4 c ，4 e ，4 f 、p h 2 b ，2 d5 b ，5 d r ：a ，p - h ；b ，o - c h 3 ；c ，p c h 3 ；d ，d - o c n 3 ；e ，p - c i ；f p - b r t a b l e2t h em p ，s t a 蛾y i e l do fc o m p o u n d s4a n d5 c o m p o u n d s s t a t e m p ( o c ) y i e l d ( ) 4 a 白色晶体 1 1 8 - 1 2 06 4 4 c 黄色晶体 9 6 , - 9 7 6 5 4 e 黄色晶体 1 1 8 1 2 07 3 4 fy e l l o wo i l 7 4 5 b 黄色晶体 9 3 - - 9 56 0 5 dy e l i o wo i l 3 5 。 厂_ 川 声氛n 扩 蔓垂宣墨墨堑些宣塑堕鱼! i 堕 堕墨兰堡堡 2 2 2 化合物4 的结构鉴定 化合物4 的结构通过红外光谱、核磁共振光谱和质谱得到了证实。以4 a 为例： 4 a 的红外光谱中在1 6 0 0e r a 1 左右处没有强吸收峰，表明化合物4 a 中不存在羰基： 4 a 的氢谱中67 2 7 7 5 1 ( m ，l o r i ) 为两个苯环上的氢，65 3 4 ( s ，2 i d 为氯甲基上的 氢；4 a 的碳谱中61 3 8 2 ，1 3 0 8 ，1 2 9 9 ，1 2 9 6 ，1 2 9 4 ，1 2 9 1 ，1 2 7 6 ，1 2 5 7 为芳基碳，8 4 7 3 为氯甲基碳：在它的质谱中出现了分子离子峰m z3 0 1 ，同时也出现了相应的 m z2 6 6 ( m + - c i ) 的碎片峰。 另外，我们培养了化合物4 a 的单晶，确证了化合物4 a 为1 5 一二苯基- - 3 - - 氯 甲基硫代一l h l ，2 ，4 一三唑，其x 一射线衍射试验与晶体数据分析如下； 选取大小为0 6 0 m m x0 3 0 m mxo 0 9 l l l m 的化合物4 8 的单晶，在1 9 3 2 k 下用 r i g a k uc c d 型衍射仪进行衍射实验，用m o l g ( = 0 7 1 0 7 0a ) 辐射和d 扫描方式 收集衍射数据。在3 2 4 6 0 - 2o 圆) 。晶体结构由直接 法解出，所有氢原子由理论计算后直接加氢而得到，用全矩阵最d , - - 乘法进行各自 异性温度因子修正，结构解析及修正程序为s h e l x t l - - 9 7 。最终偏差因子且= 0 0 4 6 6 ，国r ；0 1 0 2 7 。 化合物4 a 的结构通过单晶x 一射线衍射分析表明其晶体属于单斜晶系，空间群 p 2 1 c ，a = 9 5 3 0 3 ( 1 4 ) a ，b = 1 8 6 2 2 ( 2 ) a ，c = 8 8 3 0 7 ( 1 3 ) a ，口；1 1 6 7 6 7 ( 3 ) 。，z = 4 ， v = 1 3 9 9 3 ( 3 ) a 3 ，d c = 1 a 3 3g c m 3 ，ao o k 。) = 0 4 1 4m l n q ，f _ 【o o o ) ：6 2 4 。 图1 为分子结构图，图2 为晶胞堆积图，表4 为非氢原子坐标和热参数，表3 为主要键长值，表5 为主要键角值。e h 表3 可知，s ( 1 ) - c ( 1 ) 和s ( 1 ) - c ( 9 ) 的键长分 别为1 7 4 9 8 ( 1 9 ) 五和1 7 7 6 ( 2 ) a ，属于c - s 单键；n ( 2 ) - c ( 1 ) 和n ( 3 ) - c ( 2 ) 的键长 分别为1 3 3 1 ( 2 ) a 和1 3 4 4 ( 2 ) a ，属于c = n 双键，c l ( 1 ) - c ( 9 ) 的键长为1 7 8 2 ( 2 ) a ，属于c - c i 单键。 t a b l e3s e l e c t e db o n dl e n g t h s ( ) b o n dd i s lb o n dd i n b o n dd 1 s t s o ) - c 0 ) i7 4 9 8 ( 19 ) n ( 1 ) 一c ( 3 )1 4 4 3 ( 2 )c ( 2 ) 一c ( t o ) 1 4 6 3 ( 3 ) s ( 1 ) 一c ( 9 ) 17 7 6 ( 2 ) n ( 2 ) 一c ( 1 )1 3 3 1 ( 2 )c ( 9 ) - - h ( 9 a ) 0 9 9 0 0 n ( i ) - - c ( 2 ) 13 5 3 ( 2 ) n ( 3 ) 一c ( 2 )1 3 4 4 ( 2 )c ( 9 ) - - h ( 9 b ) o9 9 0 0 n ( 1 ) - - n ( 2 1 i3 6 9 ( 2 ) n ( 3 ) - - c ( 1 ) l3 4 8 ( 2 ) c l ( 1 ) - - c ( 9 ) 1 7 8 2 ( 2 ) 三歪宣塑墨兰些鱼塑塑宣盛堕塞 笙墨皇堕堡 f i g1 t h em o l e c u l a rs t r u c t u r eo f 4 af i g2 ，p a c k i n gd i a g r a mo f 4 a t a b l e4 a t o m i cc o o r d i n a t e s ( 1 0 4 ) a n dt h e r m a lp a r a m e t e r s ( r 1 0 3 ) a t o m1 y z b e q a t o mx y z b e q c i ( i ) 2 0 2 3 ( i ) 5 7 0 6 ( 1 ) 5 6 8 9 ( 1 ) 5 7 0 ) c ( 6 ) 8 7 8 9 ( 2 ) 3 1 2 0 ( 1 ) 9 5 0 0 ( 2 ) 3 1 ( 1 ) s ( 1 ) 1 0 3 2 ( 1 ) 4 6 8 9 ( 1 ) 2 7 6 1 ( 1 ) 3 6 ( 1 ) c ( 7 ) 7 7 5 7 ( 2 ) 3 5 7 1 ( 1 ) 9 7 4 6 ( 2 ) 3 0 ( 1 ) n ( i ) 4 1 7 7 ( 2 ) 3 3 8 8 ( 1 ) 5 6 6 5 ( 2 ) 2 7 ( 1 )c ( 8 ) 6 2 1 8 ( 2 ) 3 6 4 6 ( 1 ) 8 4 9 9 ( 2 ) 2 7 ( 1 ) n 2 ) 3 7 0 0 ( 2 ) 4 0 8 2 ( 1 ) 5 2 1 4 ( 2 ) 2 7 ( 1 ) c ( 9 ) 2 1 7 2 ( 2 ) 5 4 5 l ( 1 ) 3 8 2 1 ( 3 ) 3 4 ( 1 ) n o ) 17 7 4 ( 2 ) 3 3 0 6 ( 1 ) 3 5 8 6 ( 2 ) 2 8 ( 1 ) c ( i o ) 3 0 3 4 ( 2 ) 2 1 4 4 ( 04 6 9 9 2 ) 2 5 ( 1 ) c ( 1 ) 2 2 5 9 ( 2 ) 3 9 9 2 ( 1 ) 3 9 6 1 ( 2 ) 2 6 ( 1 )c ( 11 ) 2 1 4 5 ( 2 ) 1 7 9 1 0 ) 3 1 6 7 ( 2 ) 2 9 ( 1 ) c ( 2 ) 3 0 2 1 ( 2 ) 2 9 3 0 ( 1 ) 4 6 8 7 ( 2 ) 2 2 ( 1 ) c ( 1 2 ) 2 0 9 5 ( 2 ) 1 0 4 9 (