新型含氮杂环的酰基硫脲衍生物的合成*

曾振芳，韦友欢，黄秋婵

(广西民族师范学院广西高校桂西南特色植物资源化学重点实验室培育基地，广西崇左 532200)

自Schroep E等［1］通过酰基异硫氰酸酯与芳胺的加成反应首次合成了酰基硫脲衍生物，并发现其具有良好的杀虫活性以来，人们发现这类化合物还具有很多重要的生物活性，如抗病毒、抗结核、抗菌、除草及促进植物生长等［2］。在新农药的研究开发中，含氮杂环化合物占有愈来愈重要的地位［3］，将含氮杂环引入农药的化学结构中，不但可以提高生物活性，而且可改变其选择性，使农药向超高效、无公害的方向发展［4］。

在氮杂环化合物中，噻唑类衍生物因具有杀虫、杀菌、除草、植物生长调节等特点而最为令人关注［5－7］。为了寻找新型含氮杂环的酰基硫脲衍生物，本文以取代苯甲酸(1a～1d)为原料，经酰氯化和酰化反应制得取代苯甲酰基异硫氰酸酯(3a～3e);3与2-氨基-4-对硝基苯基噻唑(4)经加成反应合成了5个含氮杂环的苯甲酰基硫脲衍生物——N-(取代苯甲酰基)-N'-(4-对硝基苯基噻唑-2-基)硫脲(5a～5e，其中5a～5c为新化合物)(Scheme 1)，其结构经1H NMR，IR和元素分析表征。

Scheme 1

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

X-4型显微熔点仪(温度未校正);Bruker AV-300型超导核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂，TMS为内标);IR-400型红外分光光度计(KBr压片);Vario EL III型元素分析仪。

4按文献［8］方法合成;其余所用试剂均为化学纯或分析纯，其中1a～1e，SOCl2和乙腈用前经干燥重蒸纯化;硫氰酸钾(KSCN)用前于105℃干燥12 h，碾碎。

1.2 合成

(1)3a～3e的合成(以3a为例)

在干燥的三口烧瓶中加入对甲氧基苯甲酸(1a)3.04 g(20 mmol)和氯化亚砜30 mL，装上干燥管，搅拌下回流反应5 h。蒸除过量氯化亚砜至没有液体滴出，再常温减压抽1 h以尽量除尽氯化亚砜得取代苯甲酰氯(2a)。加入无水乙腈50 mL，硫氰酸钾2.91 g(30 mmol)及 PEG-600 1 mL，搅拌下回流反应2 h。过滤，滤饼用乙腈(10 mL)洗涤，合并滤液与洗液得对甲氧基苯甲酰异硫氰酸酯(3a)的乙腈溶液。

用类似的方法合成3b～3e的乙腈溶液。

(2)5a～5e的合成(以5a为例)

在反应瓶中依次加入3a的乙腈溶液和4 3.54 g(16 mmol)，搅拌下回流反应4 h。减压蒸除部分溶剂，残余物冷却至室温。抽滤，滤饼用石油醚洗涤以除去未反应的3a，用无水EtOH/DMF=5/2重结晶得黄色固体N-(对甲氧基苯甲酰基)-N'-(4-对硝基苯基噻唑-2-基)硫脲(5a)。

用类似的方法合成黄色固体5b～5d和橙色固体5e。

5a:收率 38.1%，m.p.233 ℃ ～235 ℃;1H NMR δ:14.47(s，1H，NH)，12.10(s，1H，NH)，8.32 ～7.11(m，9H，ArH)，3.88(s，3H，CH3);IR ν:3 331，3 107，1 673，1 606，1 525，1 501，1 328，1 248 cm－1;Anal.calcd for C18H14N4O4S2:C 52.16，H 3.40，N 13.52;found C 52.51，H 3.43，N 13.32。

5b:收率 42.5%，m.p.248℃ ～250℃;1H NMR δ:14.19(s，1H，NH)，11.76(s，1H，NH)，8.32～7.18(m，9H，ArH)，4.00(s，3H，OCH3);IR ν:3 282，3 001，1 662，1 601，1 524，1 481，1 347，1 243 cm－1;Anal.calcd for C18H14N4O4S2:C 52.16，H 3.400，N 13.52;found C 51.67，H 3.39，N 13.43。

5c:收率 52.3%，m.p.233 ℃ ～234℃;1H NMR δ:8.33 ～ 7.24(m，8H，ArH)，2.95(s，3H，CH3);IR ν:3 249，2 918，1 675，1 600，1 533，1 445，1 346，1 262 cm－1;Anal.calcd for C18H13N5O5S2:C 48.75，N 2.950，N 15.79;found C 48.49，H 2.90，N 15.43。

5d:收率 55.8%，m.p.224 ℃ ～226 ℃;1H NMR δ:13.95(s，1H，NH)，9.23(s，1H，NH)，8.31 ～ 7.45(m，9H，ArH);IR ν:3 270，2 974，1 672，1 598，1 523，1 484，1 339，1 248 cm－1;Anal.calcd for C17H11N4O3S2Cl:C 48.75，H 2.65，N 13.38;found C 48.56，H 2.64，N 13.28。

5e:收率 57.2%，m.p.293 ℃;1H NMR δ:14.03(s，1H，NH)，10.21(s，1H，NH)，8.21 ～7.36(m，8H，ArH);IR ν:3 400，3 153，1 641，1 594，1 539，1 411，1 323，1 205 cm－1;Anal.calcd for C17H10N4O3S2Cl2:C 45.04，H 2.22，N 12.36;found C 44.74，H 2.16，N 12.42。

2 结果与讨论

2.1 合成

合成2时氯化亚砜的加入方式采用滴加方式，其滴加速度不能过快，以减少副反应的发生。整个反应过程一定要保证体系无水，反应结束后定要减压除尽过量的氯化亚砜，否则在2乙睛溶液中加入KSCN后，因发生副反应(变黑)而容易导致反应失败。KSCN在空气中容易发生吸潮，用前须于105℃烘干12 h，再碾碎，且称量要迅速。氯化亚砜和乙腈用前也经重蒸纯化。

2.2 表征

以5a为例。1H NMR分析表明，14.47是CONH-R中NH的氢质子化学位移;12.10是ArNH中氢质子的化学位移(5c没有活泼氢的吸收，其原因可能是溶剂DMSO中存在少量水与活泼氢发生了交换，使N－H的吸收峰消失或很微弱);8.32～7.11是苯环、噻唑上氢质子的化学位移;3.88是甲基氢质子的化学位移。

IR分析表明，仲酰胺中的N－H的伸缩振动吸收峰位于3 331 cm－1，苯环上质子的伸缩振动吸收峰位于3 107 cm－1，羰基伸缩振动吸收峰位于1 673 cm－1，苯环骨架振动吸收峰分别位于1 606 cm－1，1 501 cm－1和1 328 cm－1;N －H 变形振动和C－N的伸缩振动之间的偶合导致其吸收峰分别位于1 525 cm－1和1 248 cm－1。

［1］ 杜子秀，叶文法.酰基硫脲的发展概况［J］.雁北师范学院学报，2002，18(5):7 －11.

［2］张彰.酰基硫脲、酰氨基硫脲的绿色合成研究［D］.兰州:西北师范大学，2005.

［3］ 万义，薛振祥.新农药研究与开发［M］.北京:北京大学工业出版社，1999.

［4］王大翔.杂环化合物在农药发展中的重要作用［J］.农药，1995，34(1):6 －9.

［5］ 陈才俊，宋宝安.噻唑类杀虫剂的研究进展［J］.农药，2005，44(2):53 －55.

［6］ 胡德禹，宋宝安，何伟，等.噻唑类杀菌剂的合成及生物活性研究进展［J］.合成化学，2006，14(4):319 －328.

［7］张荣华，陆芳，朱志良.噻唑环衍生物的合成［J］.化学研究与应用，2006，18(2):186 －188.

［8］刘慧玲.2-氨基-4-芳基噻唑的合成［J］.沈阳化工，1998，27(1):13－14.