新型含氮雜環(huán)的酰基硫脲衍生物的合成*

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)首次合成了酰基硫脲衍生物，并發(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)的酰基硫脲衍生物，本文以取代苯甲酸(1a～1d)為原料，經(jīng)酰氯化和酰化反應(yīng)制得取代苯甲酰基異硫氰酸酯(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)的苯甲酰基硫脲衍生物——N-(取代苯甲酰基)-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

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

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。

1.2 合成

(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。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成

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。

2.2 表征

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。

［1］ 杜子秀，葉文法.酰基硫脲的發(fā)展概況［J］.雁北師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2002，18(5):7 －11.

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［3］ 萬義，薛振祥.新農(nóng)藥研究與開發(fā)［M］.北京:北京大學(xué)工業(yè)出版社，1999.

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［5］ 陳才俊，宋寶安.噻唑類殺蟲劑的研究進(jìn)展［J］.農(nóng)藥，2005，44(2):53 －55.

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