曾振芳,韋友歡,黃秋嬋
(廣西民族師范學(xué)院廣西高校桂西南特色植物資源化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地,廣西崇左 532200)
自Schroep E等[1]通過酰基異硫氰酸酯與芳胺的加成反應(yīng)首次合成了?;螂逖苌铮l(fā)現(xiàn)其具有良好的殺蟲活性以來,人們發(fā)現(xiàn)這類化合物還具有很多重要的生物活性,如抗病毒、抗結(jié)核、抗菌、除草及促進(jìn)植物生長(zhǎng)等[2]。在新農(nóng)藥的研究開發(fā)中,含氮雜環(huán)化合物占有愈來愈重要的地位[3],將含氮雜環(huán)引入農(nóng)藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)中,不但可以提高生物活性,而且可改變其選擇性,使農(nóng)藥向超高效、無公害的方向發(fā)展[4]。
在氮雜環(huán)化合物中,噻唑類衍生物因具有殺蟲、殺菌、除草、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)等特點(diǎn)而最為令人關(guān)注[5-7]。為了尋找新型含氮雜環(huán)的?;螂逖苌?,本文以取代苯甲酸(1a~1d)為原料,經(jīng)酰氯化和酰化反應(yīng)制得取代苯甲?;惲蚯杷狨?3a~3e);3與2-氨基-4-對(duì)硝基苯基噻唑(4)經(jīng)加成反應(yīng)合成了5個(gè)含氮雜環(huán)的苯甲?;螂逖苌铩狽-(取代苯甲?;?-N'-(4-對(duì)硝基苯基噻唑-2-基)硫脲(5a~5e,其中5a~5c為新化合物)(Scheme 1),其結(jié)構(gòu)經(jīng)1H NMR,IR和元素分析表征。
Scheme 1
X-4型顯微熔點(diǎn)儀(溫度未校正);Bruker AV-300型超導(dǎo)核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo));IR-400型紅外分光光度計(jì)(KBr壓片);Vario EL III型元素分析儀。
4按文獻(xiàn)[8]方法合成;其余所用試劑均為化學(xué)純或分析純,其中1a~1e,SOCl2和乙腈用前經(jīng)干燥重蒸純化;硫氰酸鉀(KSCN)用前于105℃干燥12 h,碾碎。
(1)3a~3e的合成(以3a為例)
在干燥的三口燒瓶中加入對(duì)甲氧基苯甲酸(1a)3.04 g(20 mmol)和氯化亞砜30 mL,裝上干燥管,攪拌下回流反應(yīng)5 h。蒸除過量氯化亞砜至沒有液體滴出,再常溫減壓抽1 h以盡量除盡氯化亞砜得取代苯甲酰氯(2a)。加入無水乙腈50 mL,硫氰酸鉀2.91 g(30 mmol)及 PEG-600 1 mL,攪拌下回流反應(yīng)2 h。過濾,濾餅用乙腈(10 mL)洗滌,合并濾液與洗液得對(duì)甲氧基苯甲酰異硫氰酸酯(3a)的乙腈溶液。
用類似的方法合成3b~3e的乙腈溶液。
(2)5a~5e的合成(以5a為例)
在反應(yīng)瓶中依次加入3a的乙腈溶液和4 3.54 g(16 mmol),攪拌下回流反應(yīng)4 h。減壓蒸除部分溶劑,殘余物冷卻至室溫。抽濾,濾餅用石油醚洗滌以除去未反應(yīng)的3a,用無水EtOH/DMF=5/2重結(jié)晶得黃色固體N-(對(duì)甲氧基苯甲酰基)-N'-(4-對(duì)硝基苯基噻唑-2-基)硫脲(5a)。
用類似的方法合成黃色固體5b~5d和橙色固體5e。
5a:收率 38.1%,m.p.233 ℃ ~235 ℃;1H NMR δ:14.47(s,1H,NH),12.10(s,1H,NH),8.32 ~7.11(m,9H,ArH),3.88(s,3H,CH3);IR ν:3 331,3 107,1 673,1 606,1 525,1 501,1 328,1 248 cm-1;Anal.calcd for C18H14N4O4S2:C 52.16,H 3.40,N 13.52;found C 52.51,H 3.43,N 13.32。
5b:收率 42.5%,m.p.248℃ ~250℃;1H NMR δ:14.19(s,1H,NH),11.76(s,1H,NH),8.32~7.18(m,9H,ArH),4.00(s,3H,OCH3);IR ν:3 282,3 001,1 662,1 601,1 524,1 481,1 347,1 243 cm-1;Anal.calcd for C18H14N4O4S2:C 52.16,H 3.400,N 13.52;found C 51.67,H 3.39,N 13.43。
5c:收率 52.3%,m.p.233 ℃ ~234℃;1H NMR δ:8.33 ~ 7.24(m,8H,ArH),2.95(s,3H,CH3);IR ν:3 249,2 918,1 675,1 600,1 533,1 445,1 346,1 262 cm-1;Anal.calcd for C18H13N5O5S2:C 48.75,N 2.950,N 15.79;found C 48.49,H 2.90,N 15.43。
5d:收率 55.8%,m.p.224 ℃ ~226 ℃;1H NMR δ:13.95(s,1H,NH),9.23(s,1H,NH),8.31 ~ 7.45(m,9H,ArH);IR ν:3 270,2 974,1 672,1 598,1 523,1 484,1 339,1 248 cm-1;Anal.calcd for C17H11N4O3S2Cl:C 48.75,H 2.65,N 13.38;found C 48.56,H 2.64,N 13.28。
5e:收率 57.2%,m.p.293 ℃;1H NMR δ:14.03(s,1H,NH),10.21(s,1H,NH),8.21 ~7.36(m,8H,ArH);IR ν:3 400,3 153,1 641,1 594,1 539,1 411,1 323,1 205 cm-1;Anal.calcd for C17H10N4O3S2Cl2:C 45.04,H 2.22,N 12.36;found C 44.74,H 2.16,N 12.42。
合成2時(shí)氯化亞砜的加入方式采用滴加方式,其滴加速度不能過快,以減少副反應(yīng)的發(fā)生。整個(gè)反應(yīng)過程一定要保證體系無水,反應(yīng)結(jié)束后定要減壓除盡過量的氯化亞砜,否則在2乙睛溶液中加入KSCN后,因發(fā)生副反應(yīng)(變黑)而容易導(dǎo)致反應(yīng)失敗。KSCN在空氣中容易發(fā)生吸潮,用前須于105℃烘干12 h,再碾碎,且稱量要迅速。氯化亞砜和乙腈用前也經(jīng)重蒸純化。
以5a為例。1H NMR分析表明,14.47是CONH-R中NH的氫質(zhì)子化學(xué)位移;12.10是ArNH中氫質(zhì)子的化學(xué)位移(5c沒有活潑氫的吸收,其原因可能是溶劑DMSO中存在少量水與活潑氫發(fā)生了交換,使N-H的吸收峰消失或很微弱);8.32~7.11是苯環(huán)、噻唑上氫質(zhì)子的化學(xué)位移;3.88是甲基氫質(zhì)子的化學(xué)位移。
IR分析表明,仲酰胺中的N-H的伸縮振動(dòng)吸收峰位于3 331 cm-1,苯環(huán)上質(zhì)子的伸縮振動(dòng)吸收峰位于3 107 cm-1,羰基伸縮振動(dòng)吸收峰位于1 673 cm-1,苯環(huán)骨架振動(dòng)吸收峰分別位于1 606 cm-1,1 501 cm-1和1 328 cm-1;N -H 變形振動(dòng)和C-N的伸縮振動(dòng)之間的偶合導(dǎo)致其吸收峰分別位于1 525 cm-1和1 248 cm-1。
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