氨基二硫代甲酸酯类化合物的合成新方法

1、氨基二硫代甲酸酯类化合物的合成新方法 V o l. 20 高 等 学 校 化 学 学 报 N o. 12 1 9 9 9 年 12 月 CH EM ICAL JOU RNAL O F CH IN ESE UN IV ERS IT IES 1897 19023氨基二硫代甲酸酯类化合物的合成新方法李润涛 葛泽梅 程铁明 蔡孟深北京医科大学药学院, 北京, 100083摘要 在无水磷酸钾存在下, 伯胺、仲胺和哌嗪与二硫化碳和不同的卤代烃于室温反响, 高收率的生成对应的氨基二硫代甲酸酯. 胺和卤代烃中含有?CON R 2, ?OH , ?CO 2H , ?NO 2,?CO 2R , ?CH OR 2,

2、 ?C C?, ?CH 2OR , 呋喃环和糖环等对酸或碱敏感的基团不受影响.关键词 无水磷酸钾, 氨基二硫代甲酸酯, 合成新方法分类号 O 6241 氨基二硫代甲酸酯类化合物作为有机中间体, 可用于合成三氟甲基胺类化合物 、杂环2, 3 4 5 化合物 及四硫代富瓦烯类超导材料 , 同时还具有广泛的生物活性, 如抗氧化 、抗6, 7 菌 等. 该类化合物的合成方法有三种: 1 伯胺或仲胺在强碱性条件下与二硫化碳反响生8 成对应的氨基二硫代甲酸盐, 再与卤代烷反响, 生成氨基二硫代甲酸酯 ; 2 磺原酸酯氨9 10 解法 ; 3 由甲基或苄基叔胺与二硫化碳和卤代烷反响制得第一种方法原料易得,

3、较为常用, 但需要强碱性条件, 反响物中不能含有对碱敏感的基团, 且中间体需要别离, 反响时间较长. 后两种方法的原料不易得到.11, 12 我们最近发现 , 在无水磷酸钾存在下, 伯胺或仲胺与二硫化碳和卤代烃在室温下一锅煮反响可以高收率地制得氨基二硫代甲酸酯. 为进一步研究该方法的适用范围及此类化合物的性质和用途, 本文考察了不同的胺和卤代烃对该反响的影响, 合成出一系列氨基二硫代甲酸酯类化合物 反响式如 Schem e 1 , 对局部化合物进行了抗真菌活性测试.R SK PO CH COCH3 4 3 3 R+ CS + R "XN H 2N H S?R "r. t.

4、R R21 3S SK PO DM F3 4+ CS + RXHN N H 2r. t.R SC N N CSR 546Scheme 1 Syn thetic route of dith iocarbomates 3 and 61 实验局部111 仪器与试剂X24 型显微熔点仪; Perk in2E lm er 298 型红外光谱仪; A c280, V XR 300 型核磁共振仪,溶剂为 CDC l3, TM S 为内标; ST 202, Carlo E rba 1106 和 PE22400 型元素分析仪. 12苯甲酰基哌嗪和 1222呋喃甲酰基哌嗪、22溴乙醛二乙醇缩醛和 2, 3, 4,

5、 62四乙酰基212溴代糖分别参收稿日期: 1999202202. 联系人及第一作者: 李润涛, 男, 42 岁, 博士, 副教授.3 国家卫生部科学基金批准号: 96212298资助课题.1898 高 等 学 校 化 学 学 报 V o l. 20 照文献 13 , 14 和 15 方法制备, 其它试剂均为市售试剂 1112 化合物 3 和 6 的制备将胺 2 溶于 20 丙酮中, 参加研细的无水磷酸钾 424 2 , 室温搅拌mmo l mL m g mmo l下滴入二硫化碳 约 10 mmo l , 反响 30 m in 后, 参加卤代烃 2 mmo l , 继续搅拌, 由 TL C 检

6、测 GF 254, 以丙酮 石油醚为展开剂, 紫外灯显色 , 直至反响结束 1 过滤, 用丙酮洗, 蒸去溶剂, 剩余物溶于 20 乙酸乙酯中, 水洗 15 ×2 , 无水硫酸钠枯燥, 蒸去溶剂, 粗产物mL mL用乙酸乙酯 石油醚重结晶或柱层析得纯产物 31将 86 m g 1 mmo l 无水哌嗪溶于 20 mL DM F 中, 参加 424 m g 2 mmo l 无水磷酸钾, 室温搅拌下滴入二硫化碳 约 10 , 参加卤代烃 212 mmo l , 反响 10 m in mmo l , 继续反响, 直至 检测 , 丙酮为展开剂 反响完全. 将反响液倾入 100 水中, 用乙酸乙

7、酯萃取TL C GF 254 mL20 mL×3 , 有机层用无水硫酸钠枯燥, 蒸去溶剂, 粗产物用溶剂重结晶得纯产物 6.2 结果与讨论用 TL C 法定性地考察了甲醇、乙醇、DM SO、丙酮和DM F 作为溶剂及 KOH、N aOH、无水碳酸钾、无水碳酸钠、无水磷酸钾作为缚酸剂对反响的影响. 结果说明, 无水磷酸钾为缚酸剂、丙酮或DM F 作溶剂效果最好. 一般用丙酮作溶剂, 当原料胺或卤代烃在丙酮中的溶解度不好时, 可选用 作溶剂. 反响在室温下进行, 大多数反响可在0. 5 2 内顺利DM F h完成, 收率良好, 结果见表 1 和表 2. 化合物的物理常数列于表 3 和表

8、4 中, 反响式见Schem e 1. 假设用其它缚酸剂或溶剂那么需要较长的反响时间和较剧烈的反响条件, 且副产物较多. 如化合物 3 24 的合成, 文献 4 中用 为缚酸剂, 乙醇作溶剂在回流条件下反响 29g N aOHh, 收率 73% ; 而采用本文的方法, 只需在室温下反响 2 h 收率即可达 75%.3Table 1 The physical data of compounds 3Yield E lem ental analysis % , Calcd.Compd. t m in m 1p1 Fo rm ula% C H N3a21 60 92 92 94 C 7H 10N 2O

9、 S2 41142 41156 4184 4198 13176 131853 22 120 63 76 78 58197 59115 4168 4181 3185 3183a C 18H 17F 2NO S23a23 40 99 116 118 C 12H 14N 2O 3S2 48121 48130 4180 4173 9108 91393b21 120 92 O il C 12H 22N 2O 2S2 50101 49163 7184 7164 9146 91653b22 60 94 61 62 C 7H 13N 3S2 44192 44163 6124 6108 19137 191523

10、b23 40 92 O il C 8H 13N 3S2 49168 49195 7167 7145 12174 121953 24 120 77 51187 51168 8154 8167 11177 12106b O il C 10H 20N 2S23 25 180 80 49165 49149 8164 8131 13102 12183b O il C 9H 18N 2S23 26 120 72 133 134 44107 43159 7140 7132 12154 12171b C 8H 16N 2O S23 27 30 87 C H N S 58136 58161 7109 6181

11、10178 10152b O il 12 18 2 23 21 30 84 184 186 C H N S ?HC l 59198 60128 6111 6112 7130 7140c 19 22 2 23c22 120 70 179 180 C H N F S ?HC l 60184 61114 5109 5113 5158 517125 24 2 2 23d21 30 90 152 154 C H N O S 63182 64101 5160 5165 7181 718619 20 2 23d22 60 93 92 93 C 26H 32N 2O 2S2 52154 52133 5132

12、5141 4137 41713d23 60 91 194 195 C 26H 32N 2O 2S2 52123 52133 5135 5141 4145 41713e21 60 98 100 102 C 19H 20N 2O 2S2 61120 61126 5139 5141 7152 71523e22 60 94 145 147 C 17H 16N 4O 6S2 46168 46178 3166 3170 12176 121843f21 120 76 61 62 C 17H 25FN 2O 2S2 54180 54180 6176 6166 7152 71443f22 120 94 70 7

13、1 C 16H 21FN 2O 2S2 53190 53172 5194 6104 7186 71853g21 60 93 109 111 C 13H 16N 2O 2S2 52186 52168 5148 5144 9153 91453g22 60 91 109 111 C 13H 16C lN S2 54131 54161 5160 5164 4185 4190 N o. 12 李润涛等: 氨基二硫代甲酸酯类化合物的合成新方法 18 99 ContinuedYield % ,E lem ental analysis Calcd 1 1 Compd t m in m p Fo rm ulaC

14、 H N%3g23 120 96 40 41 C H NO S 50150 50131 7132 7134 5135 512611 19 2 2120 46 473g24 75 C12H 23NO 2S2 51194 51182 8136 8142 5104 41904 8 29 h 46 473h 120 96 98 99 C13H 21NO 4S2 44180 48165 6162 6161 4138 41333i21 120 91 50 52 C15H 19NO 2S2 58120 58122 6119 6124 4152 41393i22 120 78 74 76 C16H 23NO

15、2S2 59104 59115 7112 6198 4130 41353j 120 80 48 49 C11H 15NO 3S2 48132 48121 5153 5161 5112 51013k 120 82 70 71 C13H 18N 2O 3S2 49138 49166 5164 5177 8191 81913l 60 73 63 65 C15H 15N S2 65186 65189 5154 5153 5105 6116 3 RR N H O N H 3a21 _ 3a23 , CH 3N N H 3b21 _ 3b27 , C 6H 5CH 2N N H 3c21, 3c22 ,3

16、 21 _ 3 23 , 3 21, 3 22 , 3 21, 3 22 ,C6H 5CON N H d d CON N H e e F N N H f fOON H 3g21 _ 3g24 , N H 3h , 3i21, 3i22 , N H 2 3j , C2H 5 2N H 3k ,N HOO"3 . 3 21, 3 22 ; 42 2 3 22, 3 22 ; 32 2 3 23 ;C6H 5CH 2N H 2 l R X N CCH 2C l a b F C6H 4 2CHC l a c NO 2 C6H 4CH 2C l aB rCH 2COC4H 92n 3b21 ;

17、 CH 2 CH 2CH 2C l 3b23 ; n2C 4H 9B r 3b24 ; i2C3H 7B r 3b25 ; HOCH 2CH 2C l 3b26 ; C6H 5CH 2C l3 27, 3 21, 3 21, 3 ; 2, 3, 4, 62 2 2 2 2 2 3 22 ; 2, 3, 4, 62 2 2 2 2 2b c d l tetra O acetyl AD glucopyrano syl brom ide d tetra O acetyl AD3 23 ; 3 21 ; 3, 52 2 3 22 ; 3 21,galactopyrano syl brom ide d

18、C6H 5CH CHCH 2C l e NO 2 2 C6H 3CH 2C l e B rCH 2CH OC2H 5 2 fO3g24, 3i22, 3j ; B rCH CH 3f22, 3g23, 3h, 3i21 ; 42 NO 2C H CH C l 3g21 ; 22C lC H CH C l 3g22 ; 22CH O 2322 2 2 6 4 2 6 4 2 3O2 3 .NO 2 C6H 3CH 2C l kTable 2 The physical data of compounds 6a?6k3 . t Yield m p % E lem ental analysisComp

19、d1 RX 4 Fo rm ulaC H Nm in % So lvent6a C2H 5B r 30 84 127 128 C10H 18N 2S4 40151 5195 9110A cO E t2petro l ether 40178 6116 91516b n2C6H 13B r 60 86 78 79 C18H 34N 2S4 52192 8134 6166A cO E t2petro l ether 53115 8143 61896c HOCH 2CH 2C l 60 87 128 129 C10H 18N 2S4O 2 37110 5148 8125A cO E t2 M eOH

20、36178 5156 81586d CH 2 CHCH 2C l 30 93 84 85 C12H 18N 2S4 44178 5145 81482 45124 5169 8180A cO E t M eOH6 30 84 194 195 44178 5145 8148e N CCH 2C l C10H 12N 4S4O 22 45124 5169 8180A cO E t M eOH6 B rCH CO C H 60 74 140 141 C H N S O 40195 5100 6164f 2 2 2 5 14 22 2 4 42 40195 5140 6182A cO E t petro

21、 l ether6g C H CH C l 30 92 126 127 C H N S 57117 4193 61226 5 2 20 22 2 4A cO E t2 M eOH 57137 5130 61696h 42 NO 22C6H 4CH 2C l 30 88 230 231 C20H 20N 4S4O 4 47130 3164 10174A cO E t2 M eOH 47122 3169 111026i 42F2C6H 4 2CHC l 60 91 187 188 C32H 26F 4N 2S4 60115 3198 4126A cO E t2I2p ropano l 59179

22、4108 41366j 2, 3, 4, 62tetra2 O 2acetyl2A 2 D 2 60 92 222 223 C34H 46N 2O 18S4 45123 5131 3137glucopyrano syl brom ide A cO E t2 M eOH 45142 5116 31126k 2, 3, 4, 62tetra2 O 2acetyl2A 2 D 2 60 91 131 133 C34H 46N 2O 18S4 45108 4197 3116galactopyrano syl brom ide A cO E t2 M eOH 45142 5116 3112 3 Calc

23、ulated data in parenthese.1900 高 等 学 校 化 学 学 报 V o l. 20 13 3 _ 3Table The IR and H NM R data of compounds a l- 1 1pCompd. IR KB r , M cm H NM R , D3a21 2 902, 2 244, 1 457, 1 431, 4133 2H , br, N CH , 4124 2H , s, SCH , 3191 2H , br, N CH , 3181 4H , br,2 2 21 267, 1 219 OCH 23a22 3 031, 2 959, 1 9

24、00, 1 499, 7136 4H , m , A r , 7100 4H , m , A r , 6156 1H , s, A r CH , 4130 2H , br, N CH ,2 21 464, 1 263, 1 221, 840 4110 2 , , , 3180 4 , , H br N CH 2 H br OCH 23a23 3 069, 2 977, 2 890, 1 521, 8127 1H , s, A r , 8135 1H , d, J 418,A r , 7176 1H , d, J 415, A r , 7149 1H ,1 260, 1 228, 1 207,

25、870 t, J 418, A r , 4170 2H , s, A rCH 2 , 4135 2H , br, N CH 2 , 4100 2H , br,N CH , 3178 4H , br, OCH 2 23 21 2 953, 1 732, 1 457, 1 422, 3184 4140 6 , , , , 2144 4 , , 418, , 2130 3 , , ,b H m SCH 2 p ip H t J p ip H s CH 31 288, 1 228 1105 1166 4H , m , 2CH 2 , 0186 3H , t, J 712, CH 33b22 2 937

26、, 2 245, 1 469, 1 424, 4135 2H , br, p ip , 4122 2H , s, SCH , 3196 2H , br, p ip , 2153 4H , t, J 418,21 287, 1 230 , 2134 3 , , p ip H s CH 33b23 3 075, 2 935, 1 457, 1 418, 5185 1H , m , CH , 5132 1H , d, J 1612, CH , 5117 1H , d, J 919,1 287, 1 227 CH , 4136 2H , br, p ip , 4101 2H , d, J 619, S

27、CH , 3196 2H , br, p ip ,22150 4 , , 418, , 2133 3 , , H t J p ip H s CH 33b24 2 930, 1 457, 1 418, 1 287, 4137 2H , br, p ip , 3196 2H , br, p ip , 3142 2H , t, J 712, SCH 2 , 2144 4H , t,1 226 J 418, p ip , 2127 3H , s, CH 3 , 1164 2H , m , J 712, SCH 2CH2 , 1140 2H , m ,CH CH , 0186 3H , t, J 712

28、, CH 2 3 33b25 2 927, 1 449, 1 418, 1 286, 4137 2H , br, p ip , 4107 1H , m , J 619, SCH , 3196 2H , br, p ip , 2149 4H , t,1 223 J 418, p ip , 2133 3H , s, CH 3 , 1142 6H , d, J 6193b26 3 158, 2 918, 1 457, 1 427, 4139 2H , br, p ip , 3196 2H , br, p ip , 3191 2H , t, J 517, CH 2OH , 3162 2H ,1 284

29、, 1 231 t, J 517, SCH , 2152 4H , t, J 418, p ip , 2134 3H , s, CH 2 33b27 3 054, 2 933, 1 489, 1 458, 7124 7140 5H , m , A r , 4156 2H , s, SCH 2 , 4137 2H , br, p ip , 3196 2H , br,1 287, 1 245 p ip , 2150 4H , t, J 418, p ip , 2133 3H , s, CH 23c21 3 023, 2 919, 2 465, 1 279, 7140 5H , br, A r ,

30、7121 5H , br, A r , 5118 2H , br, p ip , 4143 2H , s, A rCH 2 ,1 220, 752, 696 4108 2H , s, A rCH 2 , 3199 2H , br, p ip , 3138 2H , br, p ip , 2184 2H , br, p ip3 22 3 033, 2 991, 2 399, 1 499, 7140 4 , , 2 , 7118 4 , , , 6193 5 , , , 6130 1 , , ,c H m A r F H m A r H m A r H s A r2CH1 266, 1 227,

31、832 5102 2H , br, p ip , 4116 2H , s, A rCH 2 , 4105 2H , br, p ip , 3138 2H , br, p ip ,2180 2H , br, p ip3d21 3 049, 2 922, 1 620, 1 458, 7142 5H , br, A r , 7130 5H , m , A r , 4158 2H , s, A rCH 2 , 4120 4H , br, p ip ,1 277, 1 216, 712, 695 3185 2H , br, p ip , 3160 2H , br, p ip3d22 2 936, 1 7

32、49, 1 635, 1 457, 7144 5H , br, A r , 5190 1H , d, H 25 , 5151 2H , d, H 26 , 5120 1H , d, H 21 ,1 417, 1 365, 1 221, 1 054 3150 4147 11H , br, p ip, H 22, 3, 4 , 2102 2117 12H , m , CH 3CO3d23 2 984, 1 742, 1 630, 1 457, 7143 5H , br, A r , 5183 1H , d, H 25 , 5133 2H , d, H 26 , 5111 1H , d, H 21

33、,1 418, 1 266, 1 224, 1 052 3150 4150 11H , br, p ip, H 22, 3, 4 , 2102 2116 12H , m , CH 3CO3 21 3 109, 2 909, 1 608, 1 411, 7142 1 , , , 7122 1 , , , 7105 1 , , , 6162 1, , ,e H d furan H br A r H d furan d CH1 278, 1 205, 907 6142 1 , , , 6120 1 , , , 4118 4 , , , 3190 4 , , H m furan H m CH H d

34、p ip H m p ip3 22 3 072, 3 048, 1 599, 1 419, 8182 1 , , , 8147 2 , , , 7122 1 , , , 7102 1 , , ,e H br A r H br A r H d furan H dd furan1 275, 1 222, 855, 730 6144 1 , , , 4168 2 , , , 4118 4 , , , 3198 4 , , H m furan H s A rCH 2 H br p ip H br p ip3 21 2 970, 1 507, 1 428, 1 220, 6199 2 , , 817,

35、, 6189 2 , , 817, 415, , 4171 1 , , 517,f H d J A r H dd J A r H t J1 130, 817 _ OCHO _ , 4138 4158 2H , br, p ip , 4121 4125 2H , br, p ip , 3172 4H , q,J 712, CH CH , 3163 2H , t, J 517, SCH , 3121 4H , t, J 514, p ip , 11242 3 26 , , 712, H t J CH 33f22 2 889, 1 507, 1 424, 1 212, 6196 2H , d, J

36、819, A r , 6187 2H , dd, J 814, 412, A r , 5100 1H , t, J 712,1 132, 1 028, 817 _ OCHO _ , 4114 2H , br, p ip , 3185 4100 4H , m , _ OCH 2CH2O _ , 31442 , , 715, , 3119 4 , , 418, , 2111 2 , , 715, 418,H t J SCH 2 H t J p ip H dd JSCH2CH 23g21 3 068, 2 999, 1 593, 1 274, 8117 2H , d, J 514, A r , 71

37、58 2H , d, J 418, A r , 4170 2H , s, A rCH 2 , 41311 230, 854 2H , br, N CH , 3189 2H , br, _ CH N , 1173 6H , br, CH 2 2 23g22 3 041, 2 918, 1 475, 1 274, 7158 1H , dd, J 313, 517, A r , 7138 1H , m , J 313, 418, A r , 7120 2H , m ,1 218, 745 A r , 4173 2H , s, A rCH 2 , 4131 2H , br, N CH 2 , 3188

38、 2H , br, N CH 2 , 11716H , br, 3CH 2 N o. 12 李润涛等: 氨基二硫代甲酸酯类化合物的合成新方法 19 01 Continued- 1 1pCompd. , ,IR KB r Mcm H NM R D3g23 2 940, 1 470, 1 429, 1 242, 5100 1H , t, J 418, CH 2CH , 3198 2H , m , N CH 2 , 3185 2H , br, N CH 2 , 31421 225, 1 110 2H , t, J 718, SCH 2 , 2108 2H , m , SCH 2CH2 , 1170

39、6H , br, CH3g24 2 932, 1 469, 1 426, 1 233, 4169 1H , t, J 514, SCH 2CH , 4127 2H , br, SCH 2 , 3191 2H , br, N CH 2 ,1 129 3158 3176 2H , m , N CH 2 , 3159 4H , q, J 711, CH2CH 3 , 1169 6H , br,3CH , 1122 6H , t, J 711, CH 2 33h 2 956, 1 472, 1 428, 1 263, 4199 1H , t, J 418, _ OCHO _ , 4130 4150 4

40、H , br, N CH 2 , 3187 41181 220, 1 140, 1 103 8 , , _ _ , 3141 2 , , 712, , 2109 2 , , 715,H m OCH 2CH2O H t J SCH H dd J415, , 1179 4 , , 613, SCH 2CH2 H t J N CH 2CH23 21 2 950, 1 454, 1 413, 1 241, 7122 4 , , , 5132 1 , , , 5100 1 , , 712, _ _ ,i H br A r H br A rCH 2N H t J OCHO1 176, 1 133, 749

41、 4145 1H , br, A rCH 2N , 3185 4106 6H , m , A rCH 2CH2, _ OCH2CH2O _ ,3146 2H , t, J 715, SCH , 2198 2H , t, J 613, A rCH2CH 2 , 2112 2H , dd, J 715, J 412, SCH CH 2 23i22 2 961, 1 437, 1 234, 1 135, 7123 4H , m , A r , 4169 1H , t, J 418, _ OCHO _ , 5133 1H , br, N CH , 51051 067, 746 1H , br, N C

42、H , 4169 1H , t, J 418, _ OCHO _ , 4146 1H , br, N CH , 41102 21 , , , 1124 6 , , 712, , 3172 4 , , 712, ,H br N CH 2 H t J CH 3 H q J CH2CH 33164 2H , d, J 510, SCH , 3100 2H , t, J 610, A rCH2CH 33j 2 926, 1 437, 1 270, 1 193, 7137 2H , m , A rCH 2 , 6133 1H , dd, J 418, 316, furan , 4194 1H , t,

43、J 415,1 133, 1 066, 1 043 _ OCHO _ , 4187 1H , d, J 418, CH N H , 4160 1H , br, N H , 3180 319724 , , _ _ , 3133 2 , , 715, , 2107 2 , , 715,H m OCH2CH2O H t J SCH 2 H dd J418, SCH 2CH23k 3 075, 2 928, 1 512, 1 259, 8140 1H , d, J 217, A r , 8119 1H , dd, J 217, 910, A r , 6129 1H , d, J 910,1 199,

44、910, 815 A r , 4163 2H , s, A rCH 2 , 4103 2H , q, J 710, CH2CH 3 , 3175 2H , q, J 712,CH2CH 3 , 3196 3H , s, OCH 3 , 1129 6H , t, J 712, CH 33l 3 225, 3 023, 1 449, 1 321, 7135 10H , m , A r , 4191 2H , d, CH N , 4162 1H , br, N H , 4157 2H , s, SCH 2 2934, 6981Table 4 The IR and H NM R data of compounds 6a_ 6k- 1 1pCompd1 IR KB r , M cm H NM R , D6a 1 457, 1 271, 1 053, 993, 922 4100 4160 8H , br, p ip , 3133 4H , q, J 715, CH 2 , 1137 6H , t, J 715, CH 36b 1 444, 1 274, 1 047, 992, 926, 3190 4160 8H ,