CN104031004A - 一种制备n-羧甲基吩噻嗪的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法，通过直接将吩噻嗪、氯乙酸钾，N,N-二甲基甲酰胺三者混合后加热并在加热中将pH值调节至8-9，后将反应液冷却并调节至强酸性，后将溶液加入水中获得产物；本发明以吩噻嗪和氯乙酸钾为原料，一步合成得到产品，反应时间短，反应过程简单，易于操作，且原料转化率非常高，得到产品的产率达到95％以上，这种新的设计思路为N-羧甲基吩噻嗪的合成提供了更多的应用空间。
Description
技术领域
本发明属于化学合成领域，具涉及一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法。
背景技术
吩噻嗪类化合物是含N,S原子的杂环化合物，是一种重要的精细化工产品和原料，可以作为聚合抑制剂、各种药剂、润滑剂的氧化剂及染料的原料。吩噻嗪类化合物很早就用作医药和杀虫剂。例如用作治疗尿道感染症的药品,动物用驱虫药和果树用的杀虫药等，少量的吩噻嗪还作甲基兰、噻嗪染料、硫胺兰等许多染料的原料。近年来，N-取代的吩噻嗪类化合物被不断的合成与应用，N原子上存在的基团可以显著地提高化合物的药理活性。因此合成N-取代的吩噻嗪类化合物具有非常重要的意义。传统的合成N-羧甲基吩噻嗪的方法，是先以吩噻嗪和氯乙酸酯或者溴乙酸酯反应，然后再水解得到产品。这种方法反应时间较长，反应步骤多，所得产品产率不高。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法，具有反应时间短，合成步骤简单，反应过程操作简便，后处理简单，产物产率高的优点。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：包括以下步骤：
1)向器皿中以摩尔比1:(1～1.3):(10-15)的比例加入吩噻嗪、氯乙酸钾，N,N-二甲基甲酰胺；
2)加热烧瓶，并调节pH值至8-9，加热至25℃-80℃后搅拌，同时伴随反 应监测；
3)经监测到反应结束后将烧瓶冷却至室温，后将烧瓶中的溶液pH值调节至2-3；
4)将步骤3)获得的溶液倒入水中，待白色固体析出后对其进行抽滤，冲洗后干燥；
5)将干燥后的产物进行重结晶，最终得到N-羧甲基吩噻嗪。
所述的器皿为三口烧瓶。
所述的步骤2)调节pH值的方式为向溶液中滴加三乙胺。
所述的步骤2)中搅拌时的溶液温度为60℃。
所述的步骤2)中的监测为TLC监测。
所述的TLC监测时使用的展开剂为乙酸乙酯和石油醚以体积比为1:3混合后的溶液。
所述的步骤3)中调节pH值的试剂为浓HCl，质量浓度为37.5％。
所述的步骤5)中进行重结晶时所用的溶剂为无水乙醇。
本发明具有以下的有益效果：相比较现有技术，本发明通过直接将吩噻嗪、氯乙酸钾，N,N-二甲基甲酰胺三者混合后加热，并在加热中将pH值调节至8-9，后将反应液冷却并调节至强酸性，后将溶液加入水中获得产物；本发明以吩噻嗪和氯乙酸钾为原料，一步合成得到产品，相比较原来经两步合成，大幅缩短了反应时间，且反应过程简单，易于操作，由于一步合成得到了产品从而原料转化率非常高，且产品的最高产率能够达到96％，这种新的设计思路为N-羧甲基吩噻嗪的合成提供了更多的应用空间。
附图说明
图1是本发明制得的N-羧甲基吩噻嗪的红外谱图；
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细说明。
一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法：包括以下步骤：
1)向三口烧瓶中以摩尔比1:(1～1.3):(10-15)的比例加入吩噻嗪、氯乙酸钾，N,N-二甲基甲酰胺；
2)加热烧瓶，并向溶液中滴加三乙胺调节pH值至8-9，加热至25℃-80℃，优选的60℃后搅拌，同时伴随TLC监测，且TLC监测时使用的展开剂为乙酸乙酯和石油醚以体积比为1:3混合后的溶液；
3)经监测到反应结束后将三口烧瓶冷却至室温，后滴加浓HCl将烧瓶中的溶液pH值调节至2-3；
4)将步骤3)获得的溶液倒入水中，待白色固体析出后对其进行抽滤，冲洗后干燥；
5)将干燥后的产物进行重结晶，且进行重结晶时所用的溶剂为无水乙醇，最终得到N-羧甲基吩噻嗪。
本发明以吩噻嗪、氯乙酸钾为原料，反应生成一种N-羧甲基吩噻嗪，其反应方程式如式(1)所示。
本发明所制备N-羧甲基吩噻嗪的结构式如式(2)所示：
下面将结合本发明较佳的实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施例
实施例1：
1)向干燥的250mL三口烧瓶中加入0.005mol吩噻嗪，0.005mol氯乙酸钾，0.05molN,N-二甲基甲酰胺；
2)加热烧瓶，并向溶液中滴加三乙胺调节pH值至8，加热至25℃后搅拌，同时伴随TLC监测，且TLC监测时使用的展开剂为乙酸乙酯和石油醚以体积比为1:3混合后的溶液；
3)经监测到反应结束后将三口烧瓶冷却至室温，后滴加浓HCl将烧瓶中的溶液pH值调节至2；
4)将步骤3)获得的溶液倒入水中，待白色固体析出后对其进行抽滤，冲洗后干燥；
5)将干燥后的产物使用无水乙醇溶液进行重结晶，最终得到N-羧甲基吩噻嗪。
经称量得N-羧甲基吩噻嗪1.20g，计算得出产率为90％，m.p：69-72℃。
实施例2：
1)向250mL的三口烧瓶中加入0.006mol吩噻嗪，0.0066mol氯乙酸钾，0.078mol N,N-二甲基甲酰胺；
2)加热烧瓶，并向溶液中滴加三乙胺调节pH值至8.3，加热至40℃后搅 拌，同时伴随TLC监测，且TLC监测时使用的展开剂为乙酸乙酯和石油醚以体积比为1:3混合后的溶液；
3)经监测到反应结束后将三口烧瓶冷却至室温，后滴加浓HCl将烧瓶中的溶液pH值调节至2.3；
4)将步骤3)获得的溶液倒入水中，待白色固体析出后对其进行抽滤，冲洗后干燥；
5)将干燥后的产物使用无水乙醇溶液进行重结晶，最终得到N-羧甲基吩噻嗪。
经称量和计算得出产率为92％，m.p：69-72℃。
实施例3：
1)向250mL的三口烧瓶中加入0.006mol吩噻嗪，0.0072mol氯乙酸钾，0.084mol N,N-二甲基甲酰胺；
2)加热烧瓶，并向溶液中滴加三乙胺调节pH值至8.7，加热至60℃，同时伴随TLC监测，且TLC监测时使用的展开剂为乙酸乙酯和石油醚以体积比为1:3混合后的溶液；
3)经监测到反应结束后将三口烧瓶冷却至室温，后滴加浓HCl将烧瓶中的溶液pH值调节至2.8；
4)将步骤3)获得的溶液倒入水中，待白色固体析出后对其进行抽滤，冲洗后干燥；
5)将干燥后的产物使用无水乙醇溶液进行重结晶，最终得到N-羧甲基吩噻嗪。
经称量和计算得出产率为96％，m.p：69-72℃。
实施例4：
1)向250mL的三口烧瓶中加入0.005mol吩噻嗪，0.0065mol氯乙酸钾，0.075mol N,N-二甲基甲酰胺；
2)加热烧瓶，并向溶液中滴加三乙胺调节pH值9，加热至80℃，同时伴随TLC监测，且TLC监测时使用的展开剂为乙酸乙酯和石油醚以体积比为1:3混合后的溶液；
3)经监测到反应结束后将三口烧瓶冷却至室温，后滴加浓HCl将烧瓶中的溶液pH值调节至3；
4)将步骤3)获得的溶液倒入水中，待白色固体析出后对其进行抽滤，冲洗后干燥；
5)将干燥后的产物使用无水乙醇溶液进行重结晶处理，最终得到N-羧甲基吩噻嗪。
经称量和计算得出产率为95％，m.p：69-72℃。
图1是本发明制得的N-羧甲基吩噻嗪的红外谱图，从图中可以看出3339.21cm-1为-OH的吸收峰，3063.58cm-1为不饱和C-H的吸收峰，2918.62cm-1、2861.70cm-1为不饱和C-H的吸收峰。1724.21cm-1为-COOH的吸收峰，1591.48cm-1,1465.54cm-1为苯环伸缩振动峰。由以上信息可以说明生成了N-羧甲基吩噻嗪m.p.:69-72℃。
Claims (8)
1.一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)向器皿中以摩尔比1:(1～1.3):(10-15)的比例加入吩噻嗪、氯乙酸钾，N,N-二甲基甲酰胺；
2)加热烧瓶，并调节pH值至8-9，加热至25℃-80℃后搅拌，同时伴随反应监测；
3)经监测到反应结束后将烧瓶冷却至室温，后将烧瓶中的溶液pH值调节至2-3；
4)将步骤3)获得的溶液倒入水中，待白色固体析出后对其进行抽滤，冲洗后干燥；
5)将干燥后的产物进行重结晶，最终得到N-羧甲基吩噻嗪。
2.根据权利要求1所述的一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法，其特征在于：所述的器皿为三口烧瓶。
3.根据权利要求1所述的一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法，其特征在于：所述的步骤2)调节pH值的方式为向溶液中滴加三乙胺。
4.根据权利要求1所述的一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法，其特征在于：所述的步骤2)中搅拌时的溶液温度为60℃。
5.根据权利要求1所述的一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法，其特征在于：所述的步骤2)中的监测为TLC监测。
6.根据权利要求5所述的一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法，其特征在于：所述的TLC监测时使用的展开剂为乙酸乙酯和石油醚以体积比为1:3混合后的溶液。
7.根据权利要求1所述的一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法，其特征在于：所述的步骤3)中调节pH值的试剂为浓HCl，质量浓度为37.5％。
8.根据权利要求1所述的一种制备N-羧甲基吩噻嗪的方法，其特征在于：所述的步骤5)中进行重结晶时所用的溶剂为无水乙醇。
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