超声波合成2-(5-硝基-2-噻唑基)水杨酰胺

2015-12-16胡欢欢,李敬芬

湖州职业技术学院学报 2015年1期

胡欢欢，李敬芬

(湖州师范学院, 浙江　湖州　313000)

摘要：在超声波辐射下，以2-氨基-5-硝基噻唑、水杨酰氯为反应原料，四氢呋喃为溶剂合成制得2-(5-硝基-2-噻唑基)水杨酰胺。并通过正交设计方法确定了合成的最佳反应条件：反应温度为50 ℃、超声波功率为100 W、反应时间为0.5 h，收率可达90.2 %。

关键词：超声波；2-(5-硝基-2-噻唑基)水杨酰胺；合成

收稿日期：2014-11-17

基金项目：浙江省2014年度大学生科技创新项目“超声波合成邻[N-(5-硝基噻唑-2-基)氨基甲酰]苯酚乙酸酯(2014R425001)”。

作者简介：胡欢欢(1991-)，女，本科，主要从事药物中间体合成研究；李敬芬(1964-)，女，教授，主要从事药物中间体合成研究。

中图分类号：T Q463+.53；O657.33

Ultrasonic Synthesis of 2-(5-nitro-2-thiazolyl) Salicylamide

HU Huan-huan , LI Jing-fen

(Huzhou Teachers College, Huzhou313000,China)

Abstract:Under ultrasonic radiation, with 2-amino -5-nitro thiazolyl, salicylic acid chloride as the raw material, the 2-(5-nitro -2-thiazolyl) salicylamide can be produced from the synthesis of tetrahydrofuran. And the optimal reaction conditions are obtained through orthogonal design with the best reaction requirements of the 50℃, 100 W ultrasonic power , 0.5 h reaction time, and the up to 90.2 % yield.

Key words:ultrasonic; 2-(5-nitro -2-thiazolyl) salicylamide; synthesis

2-(5-硝基-2-噻唑基)水杨酰胺是合成治疗寄生虫病的一种新药邻[N-(5-硝基噻唑-2-基)氨基甲酰]苯酚乙酸酯(硝唑尼特)的重要中间体[1、2、3]。报道[1]采用2-氨基-5-硝基噻唑和水杨酰氯为反应物，三乙胺作缚酸剂制备目标产物2-(5-硝基-2-噻唑基)水杨酰胺，但反应时间较长。超声作为一种特殊的能量作用形式，声空化作用时间短，释放出高能量。众多研究表明[4]，超声波可以促进很多有机反应的进行，缩短反应时间，提高产率，与传统合成法相比具有明显优势。本文采用超声波辐射催化、以2-氨基-5-硝基噻唑和水杨酰氯为反应原料，尝试分别采用三乙胺、K2CO3、吡啶三种碱作缚酸剂，以四氢呋喃、环己烷、N，N-二甲基甲酰胺三种物质为溶剂合成目标产物。合成反应式如下：

1　实验部分

1.1仪器与试剂

KQ-5200DE 型数控超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司)；WRS-1A数字熔点仪(北京塞多利斯科学仪器有限公司)；BS124S 型电子天平(北京塞多利斯科学仪器有限公司)。2-氨基-5-硝基噻唑、水杨酰氯、四氢呋喃、三乙胺、环己烷、N，N-二甲基甲酰胺、K2CO3、吡啶以及其他所用试剂均为化学纯。

1.2合成方法

取0.01 mol 2-氨基-5-硝基噻唑放入三口烧瓶，用20ml四氢呋喃(THF)溶解，与水杨酰氯混匀，搅拌下缓慢滴加0.01 mol三乙胺，滴加完毕后将三口烧瓶置于超声波清洗器中，而后升温至50 ℃超声波辐射0.5 h、随后加入3倍量体积的水搅拌至沉淀析出，干燥、水洗、甲醇重结晶得淡黄色2-(5-硝基-2-噻唑基)水杨酰胺晶体，用显微熔点测定仪测定熔点，计算产率为90.2 %。

2　实验结果与讨论

2.1最佳溶剂选择

重复上述1.2实验操作，考察四氢呋喃、环己烷、N，N-二甲基甲酰等三种不同的溶剂对收率影响。在其余实验条件等同情况下，分别采用四氢呋喃、环己烷、N，N-二甲基甲酰等三种不同物质做溶剂进行目标产物的合成实验。所得实验结果如表1。

表1　溶剂对产率的影响

由表1可见，用四氢呋喃作为溶剂合成目标产物时的收率最高，并且使用四氢呋喃做溶剂时分离操作较为简单，为此，确定以四氢呋喃作溶剂效果最佳。

2.2最佳缚酸剂的选择

重复上述1.2实验操作，考察三乙胺、K2CO3、吡啶三种碱作缚酸剂对产物收率的影响。在其它实验条件等同情况下，分别采用三乙胺、K2CO3、吡啶三种碱作缚酸剂进行目标产物的合成实验。所得实验结果如表2。

表2　缚酸剂对产率的影响

由表2可见，用三乙胺作为缚酸剂合成目标产物时的收率最高，并且三乙胺腐蚀性较小，为此，确定以三乙胺作为缚酸剂效果最佳。

2.3最佳反应条件的探索

采用正交试验法进行最佳条件探索。采用L9(33)表，因素安排为超声反应时间(A)，min；反应温度(B)，℃；超声波功率(C)，W。以产率(%)为指标进行试验，结果见表3。以四氢呋喃为溶剂、以三乙胺作为缚酸剂的条件下设计正交实验如下所示。

表3　正交实验的因素水平表

设计正交表格如下：

表4　L 9(3 3)试验方案及结果

将最优因素进行重复性实验，平行验证实验结果如下：

表5　验证实验结果

由表5可见，实验影响因素主次依次为：C-A-B，并且得出最佳反应条件为：反应温度为50 ℃、超声功率为100 W、反应时间为0.5 h。收率为90.2 %。经产物的性状、熔点数值等物理性质初步确定为目标产物[1、2、3]。

3　结　论

超声波催化，以2-氨基-5-硝基噻唑和水杨酰氯为反应原料，尝试分别采用三乙胺作缚酸剂、四氢呋喃为溶剂合成了2-(5-硝基-2-噻唑基)水杨酰胺，并通过正交设计确定了最佳反应条件：反应温度为50 ℃、超声功率为100 W、反应时间0.5 h，收率可达90.2 %。该条件下合成目标产物，在不减少收率的情况下，明显的缩短了反应时间，为该类化合物合成提供了一种新的合成方法。