CN109503442B - 一种硫代氨基甲酸酯化合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于化合物的合成领域，涉及一种硫代氨基甲酸酯化合物的制备方法，具体是涉及碘催化亚磺酸钠、异腈和水三组分反应合成硫代氨基甲酸酯的方法。本发明包括以下步骤：将亚磺酸钠，异腈和水加入到乙酸乙酯中，然后加入分子碘催化剂和亚磷酸酯还原剂，在80‑100oC条件下加热搅拌反应6‑10h，反应结束后，萃取、分离提纯得到硫代氨基甲酸酯。本发明采用异腈为碳源，避免了有毒光气和一氧化碳的使用；采用无味的亚磺酸钠为硫源，避免了难闻的硫酚或硫醇的使用；采用非金属碘催化，避免了金属试剂的使用。该反应具有操作简便，工艺安全和环境友好等优点。
Description
技术领域
本发明属于化合物的合成领域，涉及一种硫代氨基甲酸酯化合物的制备方法，具体是涉及碘催化亚磺酸钠、异腈和水三组分反应合成硫代氨基甲酸酯的方法。
背景技术
硫代氨基甲酸酯是一类重要的有机化合物，在药物化学，生物化学和农药学有着广泛的应用价值。在药物化学方面可用作麻醉剂、杀菌剂和抗病毒剂； 在生物方面可用作生物调节剂和酶抑剂等；在农药方面可用作杀虫剂和除草剂。另外,在合成化学中,硫代氨基甲酸酯也是一类重要的合成子，参与多种反应, 所以其合成方法一直备受关注。
传统硫代氨基甲酸酯化合物的合成方法主要包括硫氰酸酯的水解醇解法（J.Chem .Soc ., 1890 , 57，283；J. Am. Chem. Soc., 1956, 78, 844；Org. Khim ,1987, 23, 2026 ），采用硫酚或硫醇和异腈酸酯的亲核加成合成法（Monatsh. Chem. 2008, 139, 137），O-芳基硫代氨基甲酸酯重排法（J. Chem. Soc., 1965, 12, 7338; J.Org. Chem., 1966 , 31 ，410 ；J. Org. Chem., 1966, 31, 3980 ），光气衍生物合成法（J. Am. Chem. Soc, 1951, 73, 1497；J. Am. Chem. Soc, 1930, 52, 3645； J. Am.Chem. Soc. 1959, 81, 714.）和利用一氧化碳的羰基化法（Tetrahedron， 1994, 50,5669；Tetrahedron，2004, 60, 2869；Tetrahedron，2005, 61, 9157；J. Org. Chem，2005,70, 2551）。但是这些方法大都存在一些明显的缺点如：硫氰酸酯的水解醇解法中使用的原料硫氰酸酯比较复杂, 来源不便, 且硫氰酸酯非常活泼, 室温下就能分解, 通常须在低温下保存或使用；重排反应在高温条件（150 ℃）下,甚至是在氮气保护下进行，且产物种类受原料结构的限制；光气衍生物法和羰基化法都涉及有毒和不易操作的光气和一氧化碳的使用等。
最近，有机化学工作者开发了利用异腈为碳源的硫代氨基甲酸酯合成方法包括：（1）异腈与预先合成的硫代磺酸酯反应，该类方法使用碘化钠作为催化剂，异丙醇作为溶剂，合成硫代氨基甲酸酯化合物。反应中产生当量的副产物亚磺酸酯 (Org. Lett.2016,18, 2808)；（2）异腈与硫酚或硫醇的反应，该类反应采用碘催化或可见光催化实现硫酚或硫醇和异腈加成反应合成硫代氨基甲酸酯化合物（Org. Biomol. Chem. 2018, 16, 7025； Org. Biomol. Chem. 2018, 16, 6885； Org. Lett. 2018, 20, 5291）。但是以上两类方法也在明显的缺点：方法（1）需要预先用金属催化剂和氧化剂介导硫酚和亚磺酸盐反应制备硫代磺酸酯原料，操作复杂繁琐，成本大，且反应产生当量的废物亚磺酸酯，反应后处理难度大；方法（2）直接使用不稳定易氧化和有臭味的硫酚或硫醇，不利用实际生产。
发明内容
为了克服现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种基于分子碘催化利用稳定无味的亚磺酸钠代替复杂的硫代磺酸酯和臭味的硫酚或硫醇合成硫代氨基甲酸酯化合物的方法，该方法原料简单易得，无难闻气味，用水作为氧源，底物普适性良好、官能团兼容性强，不需要金属催化剂，反应安全可靠。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种硫代氨基甲酸酯化合物的制备方法，将结构式I所示的化合物、结构式II所示的化合物和结构式III所示的化合物加入到有机溶剂中，然后加入分子碘和亚磷酸酯，加热搅拌反应，反应结束后，对反应物进行萃取、浓缩处理，分离提纯得到通式IV所示的硫代氨基甲酸酯；
I II III IV
其中R1为任意取代的芳环、杂芳环、萘环；
R2为任意取代的1-10碳烷基、芳环、杂芳环、环烷基。
优选地，式I所述的化合物为亚磺酸钠；式II所述的化合物为异腈；式III所述的化合物为水，IV所述化合物为硫代氨基甲酸酯。
优选地，式I所述的化合物与式II所述的化合物和式III所述的化合物的摩尔比为1:1:1～1:6:6。
优选地，所述反应中加入分子碘，分子碘催化剂和式I所示化合物的摩尔比为0.02:1～0.2:1。
优选地，所述亚磷酸酯为亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二异丙酯或亚磷酸二丁酯。
优选地，所述反应中加入亚磷酸酯与I所述的化合物的摩尔比为3:1～1:1。
优选地，所述有机溶剂为四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙酸乙酯、乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯、苯、二氯甲烷、氯仿、甲醇、1,2-二氯乙烷、二甲亚砜、丙醇或乙醇。
优选地，所述加热搅拌反应的反应温度为80-100℃，反应时间为6-10h。
优选地，所述浓缩处理的步骤：通过TLC检测，确认反应完成后，加入纯净水，用乙酸乙酯萃取，合并萃取液，在0.07-0.10Mpa减压浓缩处理，得到不含有机溶剂的粗产物；所述分离提纯采用柱层析处理，具体的步骤为：用石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂进行冲洗处理，通过硅胶柱对粗产物进行柱层析处理得到通式IV所示的物；其中所述的石油醚和乙酸乙酯的体积比为12:1-4:1。
更优选地，将结构式I所示的化合物、结构式II所示的化合物和结构式III所示的化合物加入到乙酸乙酯中，然后加入分子碘和亚磷酸二甲酯，加热到100℃搅拌反应6h，反应结束后，对反应物进行萃取、浓缩处理，分离提纯得到通式IV所示的硫代氨基甲酸酯；其中所述式I所示的化合物，式II所示的化合物，式III所示的化合物和碘以及亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:2:3:0.1:2。
有益效果
（1）本发明采用异腈为碳源，避免有毒光气和一氧化碳使用。
（2）采用无味的亚磺酸钠为硫源，避免了难闻的硫酚或硫醇使用。
（3）采用非金属碘催化，避免了金属试剂使用。
（4）反应具有操作简便，工艺安全。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步描述，以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。
实施例1
室温下，在25mL反应管中依次加入苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4mmol)，水（0.6 mmol），乙腈（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL，然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯83%，39.7mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ7.61 – 7.59 (m, 2H), 7.47 – 7.42 (m, 3H),6.00 (s, 1H), 4.21 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 4.04 (d, J = 5.1 Hz, 2H), 1.28 (t, J= 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 169.3, 166.9, 135.6, 130.0, 129.6,128.0, 61.7, 42.7, 14.1; HRMS calc. for C11H14NO3S (M+H)+, 240.0694, found,240.0697.
实施例2
室温下，在25mL反应管中依次加入苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二乙酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯75%，35.9mg白色固体。
实施例3
室温下，在25mL反应管中依次加入苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二异丙酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯60%，28.7mg白色固体。
实施例4
室温下，在25mL反应管中依次加入苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4mmol)，水（0.6 mmol），1，4-二氧六环（1.5 mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯73%，34.9mg白色固体。
实施例5
室温下，在25mL反应管中依次加入苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4mmol)，水（0.6 mmol），1，2-二氯乙烷（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯83%，36.7mg白色固体。
实施例6
室温下，在25mL反应管中依次加入苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在80oC条件下加热搅拌反应10h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯59%, 28.2mg白色固体。
实施例7
室温下，在25mL反应管中依次加入苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯88%,42.1mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ7.61 – 7.59 (m, 2H), 7.47 – 7.42 (m, 3H),6.00 (s, 1H), 4.21 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 4.04 (d, J = 5.1 Hz, 2H), 1.28 (t, J= 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 169.3, 166.9, 135.6, 130.0, 129.6,128.0, 61.7, 42.7, 14.1; HRMS calc. for C11H14NO3S (M+H)+, 240.0694, found,240.0697.
实施例8
室温下，在25mL反应管中依次加入对甲基苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯86%,43.5mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7.46 (d, J = 8.0 Hz, 2H), 7.23 (d, J = 7.9Hz, 2H), 5.96 (s, 1H), 4.18 (d, J = 7.1 Hz, 2H), 4.01 (d, J = 5.2 Hz, 2H),2.38 (s, 3H), 1.26 (t, J = 7.1 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 169.3,167.4, 140.4, 135.6, 130.4, 124.5, 61.7, 42.7, 21.4, 14.1; HRMS calc. forC12H16NO3S (M+H)+, 254.0851, found, 254.0852.
实施例9
室温下，在25mL反应管中依次加入对甲氧基苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯58%，31.2mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7.50 (d, J = 8.6 Hz, 2H), 6.96 – 6.93 (d, J= 8.6 Hz, 2H), 5.91 (s, 1H), 4.19 (m, J = 7.1 Hz, 2H), 4.01 (d, J = 5.1 Hz,2H), 3.83 (s, 3H), 1.26 (t, J = 7.1 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ169.3, 167.8, 161.1, 137.4, 118.6, 115.2, 61.7, 55.4, 42.6, 14.1; HRMS calc.for C12H16NO4S (M+H)+, 270.0800; found, 270.0803.
实施例10
室温下，在25mL反应管中依次加入对氟苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯52%，26.7mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ = 7.57 – 7.52 (m, 2H), 7.14 – 7.07 (m, 2H),5.92 (s, 1H), 4.22 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 4.04 (d, J = 5.1 Hz, 2H), 1.28 (t, J= 7.1 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 169.3, 166.5, 163.7 (d, J = 248.8Hz), 137.7 (d, J = 8.8 Hz), 123.2, 116.7 (d, J = 21.3 Hz), 61.8, 42.8, 14.1;HRMS calc. for C11H13FNO3S (M+H)+, 258.0600; found, 258.0603.
实施例11
室温下，在25mL反应管中依次加入对氯苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯68%，37.1mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7.49 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.38 (d, J = 8.4Hz, 2H), 5.98 (s, 1H), 4.21 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 4.04 (d, J = 5.1 Hz, 2H),1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 169.2, 166.0, 136.7,136.3, 129.6, 126.4, 61.8, 42.8, 14.1; HRMS calc. for C11H13ClNO3S (M+H)+,274.0305; found, 274.0309.
实施例12
室温下，在25mL反应管中依次加入对溴苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯71%，44.9mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7.53 (d, J = 8.4 Hz, 2H), 7.41 (d, J = 8.4Hz, 2H), 6.02 (s, 1H), 4.22 (q, J = 7.2 Hz, 2H), 4.04 (d, J = 5.1 Hz, 2H),1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 169.3, 165.9, 136.9,132.6, 127.0, 124.5, 61.8, 42.8, 14.1; HRMS calc. for C11H13BrNO3S (M+H)+,317.9800; found, 317.9801.
实施例13
室温下，在25mL反应管中依次加入邻三氟甲基苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯53%，32.5mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7.79 – 7.75 (m, 2H), 7.60 (t, J = 7.4 Hz,1H), 7.55 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 6.04 (s, 1H), 4.22 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 4.05(d, J = 5.1 Hz, 2H), 1.28 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ169.2, 165.1, 139.9, 133.8 (q, J = 30.0 Hz), 132.4, 130.1, 127.1 (q, J = 5.5Hz), 126.5, 121.06 (q, J = 272.5 Hz), 61.9, 42.9, 14.1; HRMS calc. forC12H13F3NO3S (M+H)+, 308.0568; found, 308.0571.
实施例14
室温下，在25mL反应管中依次加入间硝基苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯56%，31.8mg黄色油状物。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 8.40 (s, 1H), 8.26 (d, J = 8.3 Hz, 1H),7.86 (d, J = 7.7 Hz, 1H), 7.59 (t, J = 8.0 Hz, 1H), 6.15 (s, 1H), 4.25 (q, J= 7.2 Hz, 2H), 4.09 (d, J = 5.1 Hz, 2H), 1.30 (t, J = 7.2 Hz, 3H); 13C NMR(125 MHz, CDCl3): δ 169.1, 164.5, 148.3, 141.0, 130.3, 129.8, 124.2, 62.0,43.0, 14.1; HRMS calc. for C11H13N2O5S (M+H)+, 285.0545; found, 285.0547.
实施例15
室温下，在25mL反应管中依次加入2-萘基亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯73%，42.2mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 8.09 (s, 1H), 7.87 – 7.83 (m, 3H), 7.61 –7.60 (m, 1H), 7.55 – 7.49 (m, 2H), 6.05 (s, 1H), 4.19 – 4.11 (m, 2H), 4.00(d, J = 5.2 Hz, 2H), 1.24 (t, J = 7.1 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ169.3, 167.0, 135.6, 133.6, 133.5, 131.7, 129.3, 128.1, 127.8, 127.5, 126.8,125.2, 61.7, 42.7, 14.1; HRMS calc. for C15H16NO3S (M+H)+, 290.0851; found,290.0855.
实施例16
室温下，在25mL反应管中依次加入2-噻吩亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸乙酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯67%，31.5mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7.61 – 7.59 (m, 1H), 7.35 – 7.33(m, 1H),7.15 – 7.12 (m, 1H), 6.04 (s, 1H), 4.21 (q, J = 7.1 Hz, 2H), 4.02 (d, J = 5.1Hz, 2H), 1.27 (t, J = 7.1 Hz, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 169.1, 166.4,137.9, 133.4, 128.5, 125.6, 61.8, 42.7, 14.1; HRMS calc. for C9H12NO3S2 (M+H)+,246.0259; found, 246.0263.
实施例17
室温下，在25mL反应管中依次加入苯亚磺酸钠(0.2mmol)，环己异腈(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯71%，33.4mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, DMSO): δ 8.21 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.45 – 7.42 (m,2H), 7.40 – 7.38 (m, 3H), 3.51 – 3.49 (m, 1H), 1.69 – 1.66 (m, 2H), 1.55-1.53(m, 1H), 1.26 – 1.17 (m, 4H), 1.13-1.07 (m, 1H); 13C NMR (125 MHz, DMSO): δ162.9, 135.4, 129.5, 129.3, 129.1, 50.8, 32.8, 25.5, 25.0; HRMS calc. forC13H18NOS (M+H)+, 236.1109; found, 236.1112.
实施例18
室温下，在25mL反应管中依次加入对氯苯亚磺酸钠(0.2mmol)，环己异腈(0.4mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯70%，37.7mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, DMSO): δ 8.29 (d, J = 7.4 Hz, 1H), 7.45 (s, 4H),3.51 – 3.50 (m, 1H), 1.78-1.76 (m, 2H), 1.69-1.66 (m, 2H), 1.55-1.53 (m, 1H),1.27 – 1.18 (m, 4H), 1.13-1.08 (m, 1H); 13C NMR (125 MHz, DMSO): δ 162.4,137.0, 134.1, 129.3, 128.6, 50.9, 32.8, 25.5, 25.0; HRMS calc. for C13H17ClNOS(M+H)+, 270.0719; found, 270.0721.
实施例20
室温下，在25mL反应管中依次加入对邻三氟甲基苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸甲酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯80%，44.3mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7.78 (d, J = 7.8 Hz, 1H), 7.76 (d, J = 7.7Hz, 1H), 7.61 (t, J = 7.2 Hz, 1H), 7.55 (t, J = 7.6 Hz, 1H), 5.94 (s, 1H),4.07 (d, J = 5.1 Hz, 2H), 3.77 (s, 3H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 169.6,165.2, 139.9, 133.7, 133.5 (d, J = 12.5 Hz), 132.4, 130.1, 127.2 (q, J = 6.3Hz), 123.2 (d, J = 272.5 Hz), 52.6, 42.8; HRMS calc. for C11H11F3NO2S (M+H)+,278.0463; found, 278.0465.
实施例21
室温下，在25mL反应管中依次加入对氯苯亚磺酸钠(0.2mmol)，异腈基乙酸甲酯(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯67%，34.7mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7.49 (d, J = 8.5 Hz, 2H), 7.38 (d, J = 8.5Hz, 2H), 5.97 (s, 1H), 4.06 (d, J = 5.2 Hz, 2H), 3.76 (s, 3H); 13C NMR (125MHz, CDCl3): δ169.7, 166.1, 136.7, 136.3, 129.7, 126.3, 52.6, 42.6; HRMScalc. for C10H11ClNO3S (M+H)+, 260.0148; found, 260.0151.
实施例22
室温下，在25mL反应管中依次加入苯亚磺酸钠(0.2mmol)，叔丁基异腈 (0.4mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯72%，30.1mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7.58 – 7.50 (m, 2H), 7.43 – 7.36 (m, 3H),5.22 (s, 1H), 1.32 (s, 9H); 13C NMR (125 MHz, CDCl3): δ 164.0, 135.4, 129.3,129.3, 129.1, 53.5, 28.9; HRMS calc. for C11H16NOS (M+H)+, 210.0953; found,210.0955.
实施例23
室温下，在25mL反应管中依次加入苯亚磺酸钠(0.2mmol)，对甲基苯亚磺酸甲基异腈(0.4 mmol)，水（0.6 mmol），乙酸乙酯（1.5mL）,分子碘（0.02mmol）,和亚磷酸二甲酯（0.4mmol）,混合均匀，然后在100oC条件下加热搅拌反应6h后，用TLC检测至反应完成后，加入水2mL,然后用乙酸乙酯（4mL）萃取3次，萃取液经0.08Mpa真空减压浓缩至无溶剂，得到粗产物，然后用体积比为5:1的石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂冲洗，硅胶柱快速柱层析，得到硫代氨基甲酸酯70%，44.9mg白色固体。
1H NMR (500 MHz, CDCl3): δ 7.79 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 7.42 – 7.36 (m,6H), 6.35 (t, J = 6.3 Hz, 1H), 4.62 (d, J = 6.7 Hz, 2H), 2.45 (s, 3H); 13C NMR(125 MHz, CDCl3): δ 166.6, 145.7, 135.4, 133.6, 130.2, 130.1, 129.6, 129.0,126.9, 61.3, 21.8; HRMS calc. for C15H16NO3S2 (M+H)+, 322.0572; found,322.0575.
还有其它的与使用通式I，II，和III所示的物为起始原料，在使用碘催化剂和亚磷酸酯还原条件下进行反应得到通式IV所示的物相同或相近似的技术特征都是本发明的实施例之一，并且以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为满足专利法、专利实施细则和审查指南的要求，不再对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合的实施例都进行描述。
上述实施例只是本发明所提供基于亚磺酸钠、异腈和水反应制备硫代氨基甲酸酯方法的一种实现形式，根据本发明所提供的方案的其他变形，增加或者减少其中的成份或步骤，或者将本发明用于其他的与本发明接近的技术领域，均属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种硫代氨基甲酸酯化合物的制备方法，其特征在于, 将结构式I所示的化合物、结构式II所示的化合物和结构式III所示的化合物加入到有机溶剂中，然后加入分子碘和亚磷酸酯，加热搅拌反应，反应结束后，对反应物进行萃取、浓缩处理，分离提纯得到通式IV所示的硫代氨基甲酸酯；
I II III IV
其中R1为任意取代的芳环、杂芳环；
R2为任意取代的C1-C10烷基、环烷基；
所述亚磷酸酯为亚磷酸二甲酯、亚磷酸二乙酯、亚磷酸二异丙酯或亚磷酸二丁酯；
所述有机溶剂为四氢呋喃、1,4-二氧六环、乙酸乙酯、乙腈、甲苯、苯、二氯甲烷、氯仿、甲醇、1,2-二氯乙烷或丙醇；
所述加热搅拌反应的反应温度为80-100℃，反应时间为6-10h。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，分子碘催化剂和式I所示化合物的摩尔比为0.02:1～0.2:1。
3.根据权利要求1-2任一项所述的制备方法，其特征在于，所述反应中加入亚磷酸酯与式I所述的化合物的摩尔比为3:1～1:1。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浓缩处理的步骤：通过TLC检测，确认反应完成后，加入纯净水，用乙酸乙酯萃取，合并萃取液，在0.07-0.10Mpa减压浓缩处理，得到不含有机溶剂的粗产物；所述分离提纯采用柱层析处理，具体的步骤为：用石油醚和乙酸乙酯的混合洗脱剂进行冲洗处理，通过硅胶柱对粗产物进行柱层析处理得到通式IV所示的化合物；其中所述的石油醚和乙酸乙酯的体积比为12:1-4:1。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将结构式I所示的化合物、结构式II所示的化合物和结构式III所示的化合物加入到乙酸乙酯中，然后加入分子碘和亚磷酸二甲酯，加热到100℃搅拌反应6h，反应结束后，对反应物进行萃取、浓缩处理，分离提纯得到通式IV所示的硫代氨基甲酸酯；其中所述式I所示的化合物，式II所示的化合物，式III所示的化合物和碘以及亚磷酸二甲酯的摩尔比为1:2:3:0.1:2。
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Non-Patent Citations (3)
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| A FACILE GENERAL METHOD FOR THE PREPARATION OF S-METHYL THIOLCARBAMATES USING ZEOLITE CATALYSTS;T.Indrasena Reddy et al.;《Tctnhodron Letters》;19921231;第33卷(第20期);第1857-2860页 * |
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| Metal-Free Catalytic Synthesis of Thiocarbamates Using Sodium Sulfinates as the Sulfur Source;Pengli Bao et al;《J. Org. Chem.》;20190218;第84卷;第2977页表1、第2978页表2 * |
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