CN104356037B - 一种制备硫代酰胺衍生物的方法 - Google Patents
一种制备硫代酰胺衍生物的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种制备硫代酰胺衍生物的方法，所述方法为在反应容器内加入取代芳香醛酮类化合物、单质硫、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯和N,N-二甲基甲酰胺，混合后得到的溶液在油浴条件下加热搅拌，然后通过分离纯化得到硫代酰胺衍生物；本发明提供了一种新的制备硫代酰胺衍生物的方法，所述合成方法简单，原料易得，步骤少，并且产率高，对环境友好，具备广泛的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及硫代酰胺衍生物技术领域，更具体地，涉及一种制备硫代酰胺衍生物的方法。
背景技术
硫代酰胺类化合物是一类重要的有机化合物，可用于制药化合物的中间体，在生物医药领域被广泛用作生物酶的抑制剂，具有独特的生物活性，还常常用于不对称催化中一类重要的催化剂，在配位化学领域，硫代酰胺类化合物可作为配体设计合成具有特定功能的配合物，此外，其还可用于构建电极材料、功能高分子材料，具有广泛用途。
目前，硫代酰胺衍生物的制备主要有以下两种方法：
1.酰胺与劳森试剂或五硫化二磷反应；
2.Willgerodt～Kindler合成法；
当使用第一种方法，酰胺硫化使用的硫化剂是五硫化二磷时，反应需要耗费大量的五硫化二磷，并且需要在很高的温度下反应很长时间才能完成，在这种条件下往往会发生一级酰胺的分解生成腈和硫化氢从而降低目标产物的产率，而使用劳森试剂在反应开始前需要自己制备，并且劳森试剂的制备需要经过加热回流及重结晶过程，增长了反应时间，制成的劳森试剂还具有强烈难闻的气味，反应后的器具通常需要用特殊试剂处理，用该方法处理繁琐，周期长，温度控制不好极易产生副产物，降低了反应终产率；
Willgerodt～Kindler合成是将芳醛或酮与硫及胺经加热后重排生成硫代酰胺，当用高沸点胺时，该反应可在常压条件下进行，但当需要与低沸点胺或氨反应时，反应需要在加压高温下进行，因此，其对低沸点胺或氨反应生成相应硫代酰胺衍生物并不适用。目前针对该技术上的不足有一些改进手段及方法，但均存在产率低，产物纯化处理繁琐等缺点，限制了硫代酰胺衍生物的扩大应用。
发明内容
本发明针对硫代酰胺衍生物制备方法的不足，提供一种新的制备硫代酰胺衍生物的方法。
本发明提供的硫代酰胺衍生物合成方法具有原料简单易得、反应快、步骤少、副产物少、处理方便和产率高等优点。
本发明通过以下技术方案达到上述技术目的：
本发明提供了一种硫代酰胺衍生物的制备方法，所述合成步骤为：在反应容器中加入式(Ⅰ)的化合物、单质硫、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)和N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，混合均匀后在油浴条件下加热搅拌，然后通过分离纯化得到式(Ⅱ)的硫代酰胺衍生物；
其中，R1代表苯环上的取代基，R1的数目为一个或多个，各R1独立选自氢、卤基、甲氧基、甲基或羟基；R2为氢、甲基或乙基；n＝0、1或2。
按照本发明所述的合成方法，以单质硫为硫源，DBU为引发剂，DMF为氮源，得到的硫代酰胺衍生物产率高，且反应中副产物少。
优选地，所述合成方法中式(Ⅰ)的化合物与单质硫的摩尔比为1：1.1～1.3，在单质硫加入量稍过量的前提下，反应进行充分，可实现较高的产率。
优选地，所述式(Ⅰ)的化合物与1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯的摩尔比为1：0.1～0.3。
优选地，所述N,N-二甲基甲酰胺的加入量按式(Ⅰ)的化合物每毫摩尔反应加入1～3mL。
优选地，所述反应时间为3～5小时，相比较于现有的制备硫代酰胺衍生物技术，本发明能在较短的时间内完成反应。
优选地，所述加热的温度为100℃～140℃。
优选地，所述分离纯化方法为柱色谱法或薄层色谱法。
优选地，所述柱色谱法或薄层色谱法中使用的洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝10:1，当使用所述比例的洗脱剂进行洗脱时，产物能与杂质实现完全分离，纯化效果好。
按照本发明所述合成方法获得的硫代酰胺衍生物，其产率均在77％以上，特别地，当化合物1为4-甲氧基苯甲醛时，按照本发明所述合成方法合成得到产物产率达到90％，作为制备有机合成中间体，具备很高的应用前景。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.所述合成方法为一步式反应，且原料易得，合成步骤简单。
2.所述合成方法中无需事先合成试剂和原料，且反应时间短，简化了步骤，节省了时间。
3.相比较于现有的硫代酰胺衍生物制备方法，本发明方法中产物的提纯步骤简单，易操作，提纯效果好。
4.所述合成方法副产物少，产率高，作为重要的有机合成中间体，具备极高的经济价值和应用前景。
具体实施方式
如无特别说明，本实验中所使用的溶剂和试剂均购买自市售商品，使用前未经纯化。红外光谱测定采用溴化钾压片法，使用仪器为BrukerVector22红外光谱仪，波数以cm-1计。1HNMR和13CNMR均在400MHzBruker核磁共振仪上测定，1HNMR和13CNMR的内标为TMS，使用CDCl3作为溶剂，δ值单位为ppm，耦合常数J单位为Hz。实施例中DBU为1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯，DMF为N,N-二甲基甲酰胺。
实施例1：化合物A的合成；
将1.0mmol的4-甲氧基苯甲醛，1.2mmol单质硫，0.2mmolDBU和2.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在120℃油浴条件下搅拌4h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物A，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例2：化合物B的合成；
将1.0mmol的4-甲基苯甲醛，1.2mmol单质硫，0.1mmolDBU和3.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在120℃油浴条件下搅拌4h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物B，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例3：化合物C的合成；
将1.0mmol的3-甲基苯甲醛，1.3mmol单质硫，0.2mmolDBU和1.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在100℃油浴条件下搅拌5h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物C，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例4：化合物D的合成；
将1.0mmol的2-甲基苯甲醛，1.1mmol单质硫，0.3mmolDBU和3.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在130℃油浴条件下搅拌5h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物D，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例5：化合物E的合成；
将1.0mmol的苯甲醛，1.2mmol单质硫，0.2mmolDBU和2.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在140℃油浴条件下搅拌3h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物E，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例6：化合物F的合成；
将1.0mmol的4-氟基苯甲醛，1.3mmol单质硫，0.1mmolDBU和3.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在120℃油浴条件下搅拌4h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物F。
IRνmax(KBr):1728,1662,1629,1598,1525,1394,1292,1224,1143,835,810；1HNMR(CDCl3,400MHz)：δ＝7.31(t,J＝6.4Hz,2H),7.04(t,J＝8.0Hz,2H),3.59(s,3H),3.18(s,3H).13CNMR(CDCl3,100MHz)：δ＝200.2,163.9,161.4,139.4,128.0,127.9,115.4,115.2,44.2,43.4
实施例7：化合物G的合成；
将1.0mmol的4-氯基苯甲醛，1.2mmol单质硫，0.2mmolDBU和2.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在120℃油浴条件下搅拌4h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经柱层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物G，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例8：化合物H的合成；
将1.0mmol的3-甲氧基-4-羟基苯甲醛，1.2mmol单质硫，0.2mmolDBU和1.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在110℃油浴条件下搅拌5h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物H，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例9：化合物I的合成；
将1.0mmol的苯乙醛，1.1mmol单质硫，0.1mmolDBU和2.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在130℃油浴条件下搅拌4h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物I，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例10：化合物J的合成；
将1.0mmol的3-羟基-4-甲氧基苯甲醛，1.2mmol单质硫，0.1mmolDBU和2.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在110℃油浴条件下搅拌4h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物J。
IRνmax(KBr):3526,1654,1614,1506,1453,1396,810,759；
1HNMR(CDCl3,400MHz)：δ＝6.89(s,1H),6.87(d,J＝8.0Hz,1H),6.81(d,J＝8.0Hz,1H),5.71(s,1H),3.90(s,3H),3.57(s,3H),3.20(s,3H).
实施例11：化合物K合成；
将1.0mmol的4-甲基苯丙酮，1.2mmol单质硫，0.2mmolDBU和2.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在120℃油浴条件下搅拌4h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物K，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例12：化合物L的合成；
将1.0mmol的4-甲氧基苯丙酮，1.3mmol单质硫，0.2mmolDBU和2.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在120℃油浴条件下搅拌4h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物L，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例13：化合物M的合成；
将1.0mmol的苯乙酮，1.2mmol单质硫，0.2mmolDBU和3.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在120℃油浴条件下搅拌5h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物M，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
实施例14：化合物N的合成；
将1.0mmol的4-甲基苯乙酮，1.2mmol单质硫，0.2mmolDBU和2.0mLDMF依次加入到反应容器中，得到的溶液在120℃油浴条件下搅拌4h，停止加热，待反应温度降至室温后，向反应物中加入硅胶，待吸附一定时间旋去溶剂，将吸附有产物的硅胶经薄层层析法，按体积比石油醚：乙酸乙酯＝10:1进行洗脱分离得到黄色晶体产物N，化合物结构通过核磁与已知化合物对比确认。
表1列举了化合物A～N合成中加入的式(Ⅰ)的化合物及产物的结构，序号1表示化合物A的合成，加入的式(Ⅰ)化合物为生成的化合物A为依次类推，序号14表示化合物N的合成，从表1所获得的产率中看，根据本法合成方法所得硫代酰胺衍生物产率高，均在77％以上，特别地，当原料1为4-甲氧基苯甲醛时，硫代酰胺衍生物产率达到90％，利用本发明所述方法，可以作为制备硫代酰胺衍生物中间体的合成，具备很高的应用前景。
表1
Claims (8)
1.一种硫代酰胺衍生物的制备方法，其特征在于，所述合成步骤为：向反应容器中加入式(Ⅰ)的化合物、单质硫、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯和N,N-二甲基甲酰胺，混合均匀后在油浴条件下加热搅拌，然后通过分离纯化得到式(Ⅱ)的硫代酰胺衍生物；
其中，R1代表苯环上的取代基，R1的数目为一个或多个，各R1独立选自氢、卤基、甲氧基、甲基或羟基；R2为氢、甲基或乙基；n＝0、1或2。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述式(Ⅰ)的化合物与单质硫的摩尔比为1：1.1～1.3。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述式(Ⅰ)的化合物与1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯的摩尔比为1：0.1～0.3。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述N,N-二甲基甲酰胺的加入量按式(Ⅰ)的化合物每毫摩尔反应加入1～3mL。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应时间为3～5小时。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加热的温度为100℃～140℃。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分离纯化方法为柱色谱法或薄层色谱法。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述柱色谱法或薄层色谱法中使用的洗脱剂为石油醚：乙酸乙酯＝10:1。
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