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第32卷第10期张丽等:N-苯基硫代氨基甲酸酯类二硫醚的合成949化学试剂,2010,32(10),949～951N-苯基硫代氨基甲酸酯类二硫醚的合成张丽1,2,曾润生＊2,张晓2,陈媛丽2,许美玲1(1.临沂出入境检验检疫局综合技术服务中心,山东临沂276034;2.苏州大学化学系,江苏苏州215123)摘要:用二醋酸碘苯氧化N-苯基硫代氨基甲酸酯,生成二硫醚化合物。该反应在室温下即可以进行,具有操作简便、反应速度快、产率高的特点。关键词:二醋酸碘苯;硫代苯氨基甲酸酯;二硫醚中图分类号:O621.3文献标识码:A文章编号:0258-3283(2010)10-0949-03二硫醚化合物是重要的药物中间体,在医药减少血小板生成方面的应用发展相当迅速。许多含有二硫醚键的天然化合物表现出很强的生理活性,如在生物细胞内作为辅酶成分参与氧化还原反应的硫辛酸,还有一些用于杀菌消毒的抗生素:胶霉素、全霉素[1]。又如蒜精油中含有的烯丙基丙基二硫醚、二烯丙基二硫醚等,对降血脂非常明显,可预防脂肪肝的发生,同时对降低血粘和聚集也有明显效果[2]。有些二硫醚可用于饲料添加剂、香精香料[3]。二硫醚化合物的应用较为广泛,其人工合成有一定的实用意义。合成二硫醚最常用的方法就是氧化硫醇法。1945年,有文献报道了在稀NaOH溶液中用碘催化硫醇生成二硫醚[4]。用于氧化硫醇的氧化剂还有:K3Fe(CN)6[5]、H2O2[6]、HNO3[7]等。此外,还有一些其他合成二硫醚的方法,如(C6H5CH2N(Et)3)6Mo7S24与卤代烃反应[8];三甲基碘硅烷与卤代磺酰的还原二聚反应[9];由双(三氯甲基)碳酸酯和三苯基膦反应生成二氯三苯基膦,在三乙胺的存在下,再加入硫酚(醇),生成了相应的二硫醚[10]。二醋酸碘苯作为优秀的氧化剂和自由基引发剂,在有机合成中有着重要应用。本文利用二醋酸碘苯来合成二硫醚,合成路线如下。其中R为:a.CH3;b.C2H5;c.n-C3H7;d.C4H9;e.i-C3H7;f.i-C5H11;g.C6H111实验部分1.1主要仪器与试剂XRC.I显微熔点测定仪(温度计未经校正,四川大学科学仪器厂);UnityInova400MHz核磁共振仪(溶剂用CDCl3,内标物用TMS,Varian公司);TOF-MS高分辨质谱仪(英国Micromass公司)。硅胶H(300～400目,经NaOH碱化[8],柱层析所用溶剂经重蒸,青岛海洋化工厂);所用其他试剂均为分析纯。1.2N-苯基硫代氨基甲酸酯的合成在50mL干燥的烧瓶中依次加入1.35g(10.0mmol)PhNCS、100.0mmolROH,回流下搅拌10～14h,反应结束后,减压蒸馏除去过剩的醇,置0～4℃析出固体,重结晶得相应产物N-苯基硫代氨基甲酸酯1a～1g。表1化合物1a～1g的熔点、状态、产率Tab.1Them.p.,state,yieldofthecompounds1a～1g化合物m.p./℃产率/%实测值文献值1a80～8286～87[11]981b68～6970～71[12]991c42～4446[13]761d53～5461[13]801e79～8084～85[14]501f49～50—481g72～7379～80[15]50注:除化合物1g为棕色晶体外均为无色晶体。1.3二硫醚的合成在反应瓶中加入2mL二氯甲烷、0.39g(1.2收稿日期:2009-10-26作者简介:张丽(1981-),女,山东临沂人,硕士生,工程师,研究方向为有机合成。950化学试剂2010年10月mmol)PhI(OAc)2、0.08g(2.0mmol)NaOH、1.0mmol氨基硫代甲酸酯,室温搅拌反应5min,柱层析分离提纯得二硫醚2a～2g。表2基于二醋酸碘苯合成二硫醚Tab.2Iodobenzenediacetatebasedreactionstodisulfide化合物m.p./℃产率/%化合物m.p./℃产率/%2a73～75902e62～64722b92～94922f96～98742c83～85872g84～86802d70～71851.4产物的图谱表征2a:无色晶体,m.p.73～75℃(文献[16]值:69～71℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:4.00(s,6H,2×CH3);6.89～7.33(m,10H,ArH)。13CNMR(100MHz,CDCl3),δ:57.6,122.0,124.7,129.5,146.4,154.9。HRMS,C16H16N2O2S2,m/z,实测值(计算值),%:332.0543(332.0544)。2b:无色晶体,m.p.92～94℃(文献[17]值:97～98℃)。1HNMR(300MHz,CDCl3),δ:1.44(m,6H,J=7.1Hz,2×CH3);4.42(q,4H,J=7.1Hz,2×CH2);6.88～7.32(m,10H,ArH)。13CNMR(75MHz,CDCl3),δ:14.6,66.5,122.1,124.7,129.6,146.7,154.5。HRMS,C18H2ON2O2S2,m/z,实测值(计算值),%:360.0871(360.0882)。2c:无色晶体,m.p.83～85℃(文献[17]值:88～90℃)。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:1.06～1.09(m,6H,2×CH3);1.80～1.86(m,4H,2×CH2);4.29～4.32(t,4H,2×CH2);6.88～7.31(m,10H,ArH)。13CNMR(100MHz,CDCl3),δ:11.1,22.5,72.1,122.1,124.7,129.6,146.7,154.5。HRMS,C20H24N2O2S2,m/z,实测值(计算值),%:388.1277(388.1279)。2d:无色晶体,m.p.70～71℃。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:0.96～1.00(m,6H,2×CH3);1.47～1.53(m,4H,2×CH2);1.81～1.85(m,4H,2×CH2);4.53～4.57(m,4H,2×CH2);7.19～7.68(m,10H,ArH)。13CNMR(100MHz,CDCl3),δ:19.5,31.3,72.3,121.6,123.8,126.4,132.3,149.9。HRMS,C22H28N2O2S2,m/z,实测值(计算值),%:416.1590(416.1592)。2e:无色晶体,m.p.62～64℃。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:1.42～1.43(d,12H,4×CH3);5.26～5.30(m,2H,2×CH);6.90～7.34(m,10H,ArH)。13CNMR(100MHz,CDCl3),δ:22.0,73.9,122.1,124.5,124.6,129.5,146.9。HRMS,C20H24N2O2S2,m/z,实测值(计算值),%:388.1286(388.1279)。2f:无色晶体,m.p.96～98℃。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:0.96～1.56(m,20H,4×CH2,4×CH3);5.14～5.18(m,2H,2×CH);6.83～7.29(m,10H,ArH)。13CNMR(100MHz,CDCl3),δ:23.6,26.1,31.5,78.1,122.1,124.6,129.5,146.8,153.8。HRMS,C24H32N2O2S2,m/z,实测值(计算值),%:444.1996(444.1905)。2g:无色晶体,m.p.84～86℃。1HNMR(400MHz,CDCl3),δ:1.49～1.93(m,20H,10×CH2);5.06～5.11(m,2H,2×CH);6.87～7.33(m,10H,ArH)。13CNMR(100MHz,CDCl3),δ:14.5,18.9,19.9,38.4,77.4,122.1,124.5,129.4,146.6,153.8。HRMS,C26H32N2O2S2,m/z,实测值(计算值),%:468.1910(468.1905)。2结果与讨论2.1二硫醚的分解产物二硫醚在酸性条件下易于分解,用碱化后的硅胶过柱可使产物变得单一,杂质较少。在反应体系中加入碱也使得产率大大提高。2.2影响反应的因素2.2.1溶剂对反应的影响我们用二醋酸碘苯在室温下氧化N-苯基硫代氨基甲酸酯,得到了主产物二硫醚,并以N-苯基硫代氨基甲酸乙酯为反应底物对反应条件进行了优化。反应开始时我们以醋酸作溶剂,但产物太杂,仅得到少量二硫醚产物,这体现二硫醚在酸性体系中容易分解。首先,我们对反应溶剂进行了简单的筛选,结果见表3。表3溶剂对反应的影响Tab.3Efectofthesolventsonthereaction序号1234溶剂CHOHCHClDMFDMSO322产率/%48534852实验结果表明,非酸性溶剂对此反应影响不大,为了后处理方便,我们选用二氯甲烷做溶剂。2.2.2碱对反应的影响其次,由于二硫醚在酸性体系中不稳定,在用二醋酸碘苯氧化N-苯基硫代氨基甲酸酯的过程中有醋酸生成,致使产物产率不高。为了中和反应中生成的醋酸,我们采取在碱性体系中进行反第32卷第10期张丽等:N-苯基硫代氨基甲酸酯类二硫醚的合成951应,提高了反应收率(见表4)。表4碱对反应的影响Tab.4Efectofthebasesonthereaction序号1234碱NaHCONaCOEtNNaOH3233产率/%63676692通过实验我们发现用NaOH作为缚酸剂效果最好,产率最高。本文研究了二醋酸碘苯与N-苯基硫代氨基甲酸酯的反应,提供了在室温条件下,方便、快速、高产率的合成二硫醚化合物的新方法。参考文献:[1]崔洪霞,李富超,阎斌伦,等.一株产抑制真菌活性全霉素的胶州湾海洋链霉菌[J].中国海洋药物杂志,2006,25(1):11-15.[2]马惠玲,弓弼,漆录平,等.不同蒜素制剂对果实病原菌抑菌能力的研究[J].西北农业大学学报,1998,26(3):81-85.[3]郭新颜,孙宝国,宋焕禄.在Maillard反应的鸡肉味香精中二(2-甲基-3-呋喃基)二硫醚的鉴别[J].化学通报,2001,64(1):50-52.[4]BULMERG,MANNFG.Thechemistryofxanthicacidderivatives[J].J.Chem.Soc.,1945,177(2):674-677.[5]CARSONJF,WONGFF.Separationofaliphaticdisul-fidesandtrisulfidesbygas-liquidpartitionchromatogra-phy[J].J.Org.Chem.,1959,24(2):175-179.[6]KESAVANV,BONNET-DELPOND,BGUJP.Oxida-tioninfluoroalcohols:mildandeficientpreparationofdisulfidesfromthiols[J].Synthesis,2000,(2):223-225.[7]MISRAAK,AGNIHIHOTRIG.Nitricacidmediatedoxi-dativetransformationofthiolstodisulfides[J].Synth.Commun.,2004,34(6):1079-1085.[8]POLSHETTIWARV,NIVSARKARM,ACHARYAJ,etal.Anewreagentfortheefficientsynthesisofdisulfidesfromalkylhalides[J].TetrahedronLett.,2003,44(5):887-889.[9]OLAHGA,NARANGSC,FIELDLD,etal.Preparationofdisulfidesviaiodotrim