5-对羟基苯基-2-氨基-1,3,4-噻二唑的合成

5-对羟基苯基-2-氨基-1,3,4-噻二唑的合成

2.5-2取代-1、3和4-二羧基氯仿磺酸是重要的药物化工原料，在农药领域也很常见。例如，用作草剂、植物生长调节剂、防止水稻、柑橘溃疡、桃冠泡等。由于其共轭效应较强,可用于合成显色剂和染料。2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑能与许多金属离子生成螯合物,可用作测定Bi,Sb,Pb和Cu的试剂。对于2,5-二取代-1,3,4-噻二唑席夫碱的报道较多,其中研究得最多的是水杨醛类席夫碱(已大量用于金属离子的显色分析,具有抑菌、抗菌、抗病毒活性等特点)。本文用对羟基苯甲酸(1)和氨基硫脲(2)在三氯氧磷催化下合成5-对羟基苯基-2-氨基-噻二唑(3);3与水杨醛(4)缩合得新型水杨醛席夫碱(5),其结构经1HNMR和IR进行确征。用单因素优选法筛选出合成3的最佳的反应条件。1实验部分1.1ur-vx200型核磁共振仪和ft-ir战略测量仪器WR-52型数字熔点仪;VarianMercury-Vx200型核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂,TMS为内标);FT-IR8400型红光谱仪(KBr压片)。所用试剂均为分析纯。1.2合成中(1)标准溶液与粉末的制备在烧瓶中加入16.98g(50mmol),213.8g(50mmol),搅拌下分5批加入POCl3,回流反应;冷却至室温,分4次缓缓加入水60mL,再回流反应。反应液冷却后倒入水(200mL)中,用40%NaOH中和至pH8,析出大量粉红色固体,抽滤,滤饼用热水洗涤两次,干燥得粗品,用混合溶剂[V(DMF)∶V(H2O)(简称r)]重结晶得粉红色粉末3,m.p.206.8℃～208.3℃;1HNMRδ:10.0(s,1H,OH),7.2(s,2H,NH2),7.6(d,J=4.5Hz,2H,ArH),6.8(d,J=4.0Hz,2H,ArH);IRν:3396(N-H),3300(O-H),3100(C-HinAr),1496～1515,1355～1441,1022～1072(N=C-S),640～700(C-S-C)cm-1。(2)固体粉末的制备在烧瓶中加入33.86g(20mmol),43.05g(25mmol),无水乙醇20mL,搅拌下回流反应3h,当出现黄色固体时改为蒸馏装置,蒸出乙醇10mL,残余物加无水乙醇,析出沉淀,冷却过夜。抽滤,滤饼干燥得黄色固体粉末,用无水乙醇重结晶得浅黄色固体粉末5,收率78.2%,m.p.216.2℃～219.0℃;1HNMRδ:11.3(s,1H,OH),10.2(s,1H,OH),9.2(s,1H,N=CH),7.1(q,J=13.5Hz,4H,Ar),7.8(q,J=7.0Hz,13.0Hz,4H,Ar);IRν:3300(O-H),3104(C-HinAr),1600(C=N),1496～1515,1355～1441,1022～1072(N=C-S),640～700(C-S-C)cm-1。2结果与讨论2.1合成3的收率150mmol,250mmol,其余反应条件同1.2(1),分别考察反应时间,反应温度,溶剂的用量,重结晶溶剂等因素对3收率的影响(各因素水平做3次平行,取平均值)。(1)第一步反应时间POCl330mL,第一步反应温度为80℃,第二步反应于110℃反应4h,考察第一步反应时间对3收率影响,实验结果见表1。由表1可见,第一步反应时间过短或过长,收率都偏低,最佳反应时间是80min。原因是关环反应需要一定的能量,若反应时间过短,达不到关环所需的能量,会使收率偏低;而若反应时间增加,溶剂和反应物大量挥发,3会进一步反应,生成副产物,氨基也会被加速氧化,使收率降低。于110℃反应4h,其余反应条件同1.2(1)(2)第一步反应温度第一步反应时间为80min,其余反应条件同2.1(1),考察第一步反应温度对3收率的影响,实验结果见表2。由表2可知,第一步反应的最佳温度是80℃,若反应温度过低,达不到关环所需的温度,使收率偏低;但反应温度过高,会使反应剧烈,从而发生反应物溢出等危险,且使副产物增多,导致收率降低。(3)第二步反应时间第一步于80℃反应80min,第二步反应温度为110℃,其余反应条件同2.1(1),考察第二步反应时间对3收率影响,实验结果见表3。由表3可见,第二步回流的反应时间对3收率影响不太大,最佳反应时间为4h。(4)第二步反应温度第二步反应时间为4h,其余反应条件同2.1(3),考察第二步反应温度对3收率的影响,实验结果见表4。由表4可知,第二步反应温度对3收率影响也不大,最佳反应温度为110℃。*第二步反应时间为4h,其余反应条件同表3(5)POCl3用量第一步于80℃反应80min,第二步于110℃反应4h,其余反应条件同2.1(1),考察POCl3用量对3收率的影响,实验结果见表5。由表5可知,POCl3最佳用量为1.50mol(约30mL)。由于1的反应活性较低,必须先转化成较活性较高的酰氯才能与2反应。过量的POCl3对反应是有利的,但太多会造成后处理的麻烦和操作的不安全性。综上所述,合成3的较佳反应条件为:150mmol,250mmol,POCl330mL,第一步于80℃反应80min,第二步于110℃反应4h。在此条件下做平行实验(表6)。由表6可见,平均收率为80.3%,且重现性较