两种5－氨基－3－巯基－1，2，4－三唑衍生物的合成及结构表征

张 帅，马东升，康朝红，李迎春

（黑龙江大学 化学化工与材料学院，哈尔滨 150080）

0 引 言

三唑杂环类化合物具有广泛的生物活性，如抗菌、消炎、镇静、抗焦虑、除草、杀虫及调节植物生长等［1－2］，因而一直是杂环化学研究的重要领域。其中5－氨基－3－硫基－1，2，4－三唑 （简称 AMZ）是合成医药农药等重要的中间体。AMZ的巯基经烃基化后再与β－二羰基化合物缩合制得的三唑并嘧啶类化合物，该结构中由于存在氨基和巯基两个亲核作用基团，可以进一步转化为多种新的杂环结构，在农药工业上用途很广，是制备三唑并嘧啶磺酰胺类超高效除草剂的重要原料［3－5］；本文既对 AMZ的苄基化和烷基化合成两个除草剂中间体的工艺条件进行了探索，并对其结构进行了表征。

1 实验部分

1．1 5－氨基－3－苄硫基－1，2，4－三唑的合成

1）试剂和仪器。5－氨基－3－巯基－1，2，4－三唑自制 （95%），1mol／L NaOH溶液自制，苄氯分析纯，无水乙醇分析纯 ，苯分析纯 ，甲苯分析纯，氯仿分析纯 ；旋转蒸发仪RE—52A；SHB—ⅢA循环水式多用真空泵 ；DHG—9140A型电热恒温鼓风干燥箱 ；YP202N电子天平；WRS－2微机熔点仪 ；LC－10Avp高压液相色谱仪 ；Brucker－80核磁共振仪。

2）实验原理。化学反应式如下：

3）实验操作。将1．16g 5－氨基－3－巯基－1，2，4－三唑溶于10mL 4%的NaOH溶液中，加入20mL的乙醇，于三口瓶中反应，颜色变浅时开始升温到一定温度，保持温度，用恒压漏斗滴加1．52g苄氯于三口瓶中，反应一定的时间，然后真空浓缩至原溶液量的1／3，加入25mL蒸馏水，冷至0℃，收集生成的油状凝固物，用一定量的氯仿处理，可得白色固体。熔点109～110℃，产率70．4%。

1．2 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑的合成

1）试剂和仪器。5－氨基－3－巯基－1，2，4－三唑（95%）自制，1mol／L K2CO3溶液自制，95%乙醇分析纯，正溴丁烷分析纯，甲醇分析纯；旋转蒸发仪RE—52A；SHB—ⅢA循环水式多用真空泵；DHG—9140A型电热恒温鼓风干燥箱；YP202N电子天平；WRS－2微机熔点仪；Brucker－80核磁共振仪。

2）实验原理。化学反应式如下：

3）实验操作。将1．16g 5－氨基－3－巯基－1，2，4－三唑溶于10mL 1mol／L的K2CO3溶液中，加入20mL的95%乙醇，于三口瓶中反应，颜色变浅时开始升温到一定温度，保持温度，用恒压漏斗滴加一定配比的正溴丁烷于三口瓶中，反应一定的时间，然后真空浓缩至出现油状物为止，加入20 mL蒸馏水，冷却，迅速搅拌直至固体出现，加入甲醇过滤，得淡黄色固体，产率78．4%。

2 结果与讨论

2．1 5－氨基－3－苄硫基－1，2，4－三唑合成工艺分析

为了探索5－氨基－3－苄硫基－1，2，4－三唑合成的最佳条件。做了正交实验，包括反应温度、反应时间和溶剂的选择及比例结论，见表1。

表1 5－氨基－3－苄硫基－1，2，4－三唑的产率正交实验表Table 1 Orthogonal tests results of 5－Amino－3－benzylthio－1，2，4－triazole yields

由表1可见，RC＞RA＞RB，因此影响这个化学反应的主次顺序为 ：氯仿的量、温度、时间。由以上实验可以选择最佳合成路线。由Ki值可知温度为60～70℃，反应时间为10min，氯仿的量为20mL时，收率较高为70．4%，见表2。

表2 5－氨基－3－苄硫基－1，2，4－三唑最好实验方案验证表Table 2 Confirmations for optimal experimental conditions of 5－Amino－3－benzylthio－1，2，4－triazole synthesis

2．2 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑合成工艺分析

5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑产率正交实验见表3。

表3 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑产率正交实验表Table 3 Orthogonal tests results of 5－Amino－3－mercapto－1，2，4－triazole yields

由表3可见，RB＞RA＞RC，因此影响这个化学反应的主次顺序为：时间、温度、反应物物料比。由Ki值可知最佳合成反应条件为：温度为70～80℃ ，反应时间为1h，物料比为1∶1．1时，收率较高为78．4%，见表4。

表4 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑最好实验方案验证表Table 4 Confirmations for optimal experimental conditions of 5－Amino－3－mercapto－1，2，4－triazole synthesis

3 结构表征

3．1 5－氨基－3－苄硫基－1，2，4－三唑的结构表征

5－氨基－3－苄硫基－1，2，4－三唑的红外图谱见图1，核磁共振图谱见图2。所合成产物的红外吸收峰与标准图谱的吸收峰基本一致，同时经微机熔点仪测定的熔点109～110℃也与文献 ［6］（熔点109～111℃）相符，因此，可以确定，所得到的化合物为目标化合物。

3．2 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑的结构表征

5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑的核磁谱图见图3，其中，化学位移为1．25和3．7的两组峰为参与结晶的溶剂乙醇的吸收峰。

图3 5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑的核磁谱图Fig．3 HNMR spectrum of the 5－Amino－3－mercapto－1，2，4－triazole

4 结 论

1）通过正交实验的方法，对以5－氨基－3－巯基－1，2，4－三唑为原料，合成5－氨基－3－苄硫基－1，2，4－三唑的反应进行了工艺探索。与文献 ［6］相比，用氯仿作为处理物代替苯，毒性降低，易于回收，利于环境保护。

2）采用正交实验的方法，对以AMZ和正溴丁烷为原料合成5－氨基－3－正丁烷硫基－1，2，4－三唑的反应进行了工艺探索，讨论了各种反应条件对最终产品收率的影响。确定的最佳工艺条件：反应温度为70～80℃，反应时间为1h，物料比为1∶1．1时产率达78．4%。

3）通过红外光谱、熔点和核磁共振氢谱等方法对所合成两个化合物进行了结构表征，确定了其结构。

［1］Seref D．，Kadriye B．，Kiymet G．Synthesis and antimicrobial activities of some 3－arylamino－5－ ［2－ （substituted1－imidazolyl）ethyl］－1，2，4－triazole derivatives［J］．Eur．J．Med．Chem．2000，35 （11）：1 037－1 040．

［2］Min Y．K．，Asami T．，Fujioka S．et al．New lead compounds for brassinosteroid biosynthesis inhibitors［J］．Bioorg． Med．Chem．Lett．．1999，9 （2）：425－430．

［3］BakerDR，Fenyes JG，Steffens J J．Synth chemagrochemⅢ （ACS．Symp．Ser．504）［M］．Washington DC：American Chemical Society，1992：10－16．

［4］高 旭，王明智，任天瑞．三唑并嘧啶的研究和开发［J］．农药，2001，40 （9）：7－8．

［5］刘长令．三唑类除草剂的研究进展 ［J］．农药译丛，1997，19 （2）：24－29．

［6］蒋旭亮，王煜华．新除草剂阔草清及其中间体的合成［J］．浙江化工，2001，（1）：10－12．