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第[23]等用硫代氨基脲與酮反應制備出縮胺硫脲類中間體,并使用該中間體進一步與氯化亞砜進行環(huán)化反應,以較高收率獲得了目標1,2,3-噻二唑化合物26,見圖1-21。圖1-21Hurd-Mori環(huán)化法合成5-取代1,2,3-噻二唑2實驗部分2.1主要實驗儀器實驗中使用的主要儀器如下,見表1。儀器名稱型號生產(chǎn)廠家電子天平ME223上海舜宇恒平科學儀器有限公司集熱式恒溫加熱磁力攪拌器DF-101S析??萍加邢薰狙h(huán)水式多用真空泵SHZ-D(Ⅲ)上海力辰邦西儀器科技有限公司全數(shù)字化核磁共振譜儀AVANCEII300MHz/傅立葉變換紅外光譜儀ALPHABRUKER直聯(lián)高速旋片式真空泵TRP-12北京北儀優(yōu)成真空技術有限公司循環(huán)冷卻器CK-15鄭州長城科工貿(mào)有限公司表1主要實驗儀器2.2主要實驗試劑實驗中使用的主要試劑如下,見表2。表2主要實驗試劑substancesourcefw(g/mol)d(g/cm3)ratiommolamount安耐吉化學120.151.031202.33mLdamas-bata154.591.1921202.59mL安耐吉化學150.181.081203.004gH2NNHCO2Et安耐吉化學104.11/1.25252.6gAcOHKESHI60.051.050.360.26mLEtOH川東化工46.070.789//14mLSOCl2GENERL-RAEAGENT118.971.6385.51108mLDCMKESHI84.93///20mL2.3實驗內(nèi)容使用苯乙酮為原料,合成α取代的腙,以此為底物制備芳基取代的1,2,3-噻二唑,標準反應式見圖2-1。圖2-11,2,3-噻二唑合成的標準反應式合成機理如下,見圖2-2。首先肼基甲酸乙酯中氮的孤對電子進攻苯乙酮的羰基碳原子,發(fā)生親核加成反應形成了α-肼醇,脫去一分子水得到苯腙,苯腙再與氯化亞砜反應,先后脫去兩分子的氯化氫,生成含有亞砜結(jié)構(gòu)的中間體,再通過雜環(huán)化最終得到4-苯基-1,2,3-噻二唑。圖2-24-苯基-1,2,3-噻二唑的合成機理2.3.14-苯基-1,2,3-噻二唑的合成首先用苯乙酮與肼基甲酸乙酯反應得到α取代的苯腙,再由α取代的苯腙與二氯亞砜發(fā)生Hurd-Mori反應生成4-苯基-1,2,3-噻二唑,合成路線見圖2-3。圖2-34-苯基-1,2,3-噻二唑的合成路線實驗步驟:準確稱取2.33mL苯乙酮(20mmol)和2.6g肼基甲酸乙酯(25mmol)置于100mL圓底燒瓶中,向圓底燒瓶中加入磁力攪拌子以確保反應均勻進行,再加入14mL乙醇作為溶劑,0.26mL乙酸(6mmol)作為催化劑。然后將圓底燒瓶和球形冷凝管連接,通入冷凝水,在100攝氏度油浴中回流3小時。反應完成后,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑。隨后將燒瓶中的苯腙粗產(chǎn)品直接溶解到預干燥的二氯甲烷(20mL)中,并向其中滴入8mL氯化亞砜(110mmol)。在室溫(25攝氏度)攪拌24小時后,先用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去多余的氯化亞砜,然后用飽和碳酸氫鈉水溶液中和其中的酸,直至無氣體產(chǎn)生。再用10mL二氯甲烷萃取燒瓶中的溶液,萃取三次。合并有機層,并用無水硫酸鈉干燥有機層。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑后,再用柱色譜法純化產(chǎn)物,得到4-苯基-1,2,3-噻二唑產(chǎn)物(2.85g)。洗脫劑為(PE/EA=4:1)。實驗結(jié)果:以苯乙酮為原料,與肼基甲酸乙酯反應得到苯腙,溶液由無色透明變?yōu)闇\黃色,苯腙再與氯化亞砜反應得到2.85克白色晶體,即為4-苯基-1,2,3-噻二唑,收率為88%。表34-苯基-1,2,3-噻二唑的產(chǎn)物情況產(chǎn)物狀態(tài)分子量(g)理論產(chǎn)量(g)實際產(chǎn)量(g)產(chǎn)率白色晶體162.213.2442.8588%2.3.24-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑的合成首先用4-氯苯乙酮與肼基甲酸乙酯反應得到α取代的苯腙,再由苯腙與氯化亞砜發(fā)生Hurd-Mori反應得到4-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑,合成路線見圖2-4。圖2-44-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑的合成路線實驗步驟:將2.59mL4-氯苯乙酮(20mmol)和2.6g肼基甲酸乙酯(25mmol)置于100mL圓底燒瓶中,向圓底燒瓶中加入磁力攪拌子以確保反應均勻進行,再加入14mL乙醇作為溶劑,0.26mL乙酸(6mmol)作為催化劑。然后將圓底燒瓶和球形冷凝管連接,通入冷凝水,在100攝氏度油浴中回流3小時。反應完成后,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑。隨后將燒瓶中的苯腙粗產(chǎn)品直接溶解到預干燥的二氯甲烷(20mL)中,并向其中滴入8mL氯化亞砜(110mmol)。在室溫(25攝氏度)攪拌24小時后,先用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去多余的氯化亞砜,然后用飽和碳酸氫鈉水溶液中和其中的酸,直至無氣體產(chǎn)生。再用10mL二氯甲烷萃取燒瓶中的溶液,萃取三次。合并有機層,并用無水硫酸鈉干燥有機層。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑后,再用柱色譜法純化產(chǎn)物,得到4-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑產(chǎn)物(3.42g)。洗脫劑為(PE/EA=4:1)。實驗結(jié)果:以4-氯苯乙酮為原料,與肼基甲酸乙酯反應得到苯腙,溶液由無色透明變?yōu)辄S色,苯腙再與氯化亞砜反應得到3.42克黃色粉末,即為4-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑,收率為87%。表44-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑的產(chǎn)物情況產(chǎn)物狀態(tài)分子量(g)理論產(chǎn)量(g)實際產(chǎn)量(g)產(chǎn)率黃色粉末196.653.9333.4287%2.3.34-(4-甲氧基苯基)-1,2,3-噻二唑的合成首先4-甲氧基苯乙酮與肼基甲酸乙酯反應得到α取代的苯腙,再由α取代的苯腙與二氯亞砜發(fā)生Hurd-Mori反應得到4-(4-甲氧基苯基)-1,2,3-噻二唑,合成路線見圖2-5。圖2-54-(4-甲氧基苯基)-1,2,3-噻二唑的合成路線實驗步驟:稱取3.004g4-甲氧基苯乙酮(20mmol)和2.6g肼基甲酸乙酯(25mmol)于100mL圓底燒瓶中,向圓底燒瓶中加入磁力攪拌子以確保反應均勻,再加入14mL乙醇作為溶劑,0.26mL乙酸(6mmol)作為催化劑。然后將圓底燒瓶和球形冷凝管連接,通入冷凝水,在100攝氏度油浴中回流3小時。反應完成后,使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑。隨后將燒瓶中的苯腙粗產(chǎn)品直接溶解到預干燥的二氯甲烷(20mL)中,并向其中滴入8mL氯化亞砜(110mmol)。在室溫(25攝氏度)攪拌24小時后,先用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去多余的氯化亞砜,然后用飽和碳酸氫鈉水溶液中和其中的酸,直至無氣體產(chǎn)生。再用10mL二氯甲烷萃取燒瓶中的溶液,萃取三次。合并有機層,并用無水硫酸鈉干燥有機層。使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀除去溶劑后,再用柱色譜法純化產(chǎn)物(洗脫劑:PE/EA=4:1),得到產(chǎn)品4-(4-甲氧基苯基)-1,2,3-噻二唑(2.55g)。實驗結(jié)果:以4-甲氧基苯乙酮為原料,與肼基甲酸乙酯反應得到苯腙,溶液由無色透明變?yōu)闇\黃色,苯腙再與氯化亞砜反應得到2.55克淡黃色晶體,即為4-(4-甲氧基苯基)-1,2,3-噻二唑,收率為67%。表54-(4-甲氧基苯基)-1,2,3-噻二唑的產(chǎn)物情況產(chǎn)物狀態(tài)分子量(g)理論產(chǎn)量(g)實際產(chǎn)量(g)產(chǎn)率淡黃色晶體192.243.8452.5567%3結(jié)果與討論3.14-苯基-1,2,3-噻二唑的譜圖解析4-phenyl-1,2,3-thiadiazole,M=162.21,白色晶體,收率為88%。1HNMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.68(s,1H),8.06(s,2H),7.63–7.34(m,3H).在核磁共振氫譜中,化學位移8.68ppm處的單峰代表五元雜環(huán)中的氫,化學位移8.06ppm處的二重峰表示苯環(huán)上與雜環(huán)相連的碳鄰近的兩個氫,而化學位移3.07ppm處的峰表示苯環(huán)上距離五元雜環(huán)最遠的三個氫。13CNMR(75MHz,Chloroform-d)δ162.9,130.8,130.1,129.5,129.2,127.4.在核磁共振碳譜中,化學位移162.9ppm處的峰表示五元雜環(huán)中與苯環(huán)相連的碳,化學位移范圍為127.4-130.8ppm處的峰表示苯環(huán)上其余的碳和五元雜環(huán)上與硫相連的碳,而化學位移為77.2ppm處的峰代表氘代氯仿的溶劑峰。IR:在紅外光譜圖中,波數(shù)為3073cm-1的吸收峰表示苯環(huán)上C-H的伸縮振動,波數(shù)為1444,1462cm-1的吸收峰表示C-N鍵的伸縮振動,波數(shù)為693,764cm-1的吸收峰表示苯環(huán)的單取代,波數(shù)為1220cm-1的吸收峰表示C-S鍵,而波數(shù)為1444,1050cm-1的吸收峰表示N-N雙鍵。圖3-14-苯基-1,2,3-噻二唑的核磁共振氫譜圖3-24-苯基-1,2,3-噻二唑的核磁共振碳譜圖3-34-苯基-1,2,3-噻二唑的紅外光譜圖3.24-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑的譜圖解析4-(4-chlorophenyl)-1,2,3-thiadiazole,M=196.65,黃色粉末,收率為87%。1HNMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.68(s,1H),8.01(d,J=8.6Hz,2H),7.51(d,J=8.6Hz,2H).在核磁共振氫譜中,化學位移8.68ppm處的單峰代表五元雜環(huán)中的氫,化學位移8.01ppm處的二重峰代表苯環(huán)上未連接取代基且靠近雜環(huán)的兩個氫,而化學位移7.51ppm處的二重峰代表苯環(huán)上未連接取代基且靠近氯原子的兩個氫。13CNMR(75MHz,Chloroform-d)δ161.7,135.4,130.3,129.4,129.3,128.6.在核磁共振碳譜中,化學位移161.7ppm處的峰代表五元雜環(huán)中的碳,化學位移為135.4ppm的峰表示苯環(huán)上與氯原子相連的碳,化學位移處范圍為128.6-130.3ppm處的峰代表苯環(huán)上的其余四個碳,而化學位移77.2ppm處的峰代表氘代氯仿的溶劑峰。IR:在紅外光譜圖中,波數(shù)為1458,1530cm-1的吸收峰表示C-N鍵伸縮振動,波數(shù)為730cm-1的吸收峰表示苯環(huán)上的單取代,波數(shù)為1224cm-1的吸收峰表示C-S鍵,波數(shù)為1063cm-1的吸收峰表示N-N雙鍵,波數(shù)為720cm-1的吸收峰表示C-Cl鍵。圖3-44-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑的核磁共振氫譜圖3-54-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑的核磁共振碳譜圖3-64-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑的紅外光譜3.34-(4-甲氧基苯基)-1,2,3-噻二唑的譜圖解析4-(4-methoxyphenyl)-1,2,3-thiadiazole,M=192.24,淡黃色晶體,收率為67%。1HNMR(300MHz,Chloroform-d)δ8.55(s,1H),8.00(d,J=8.9Hz,2H),7.05(d,J=8.8Hz,2H),3.90(s,3H).在核磁共振氫譜中,化學位移7.05ppm處的二重峰表示苯環(huán)上靠近甲氧基兩個氫,化學位移8.55ppm處的單峰表示五元雜環(huán)中的一個氫,化學位移8.00ppm處的二重峰代表苯環(huán)上靠近五元雜環(huán)的兩個氫,化學位移3.90ppm處的單峰代表甲基上的三個氫。13CNMR(75MHz,Chloroform-d)δ162.7,160.5,128.8,128.5,123.5,114.5,55.4.在核磁共振碳譜中,化學位移114.5ppm,128.8ppm處的峰表示苯環(huán)上未連接取代基的四個碳,化學位移123.5ppm處的峰表示苯環(huán)上與雜環(huán)相連的碳,化學位移160.5ppm處的峰表示苯環(huán)上與甲氧基相連的碳,甲氧基是一個給電子基團,它會使與之相連的碳原子的化學位移向高場移動?;瘜W位移162.7ppm處的峰表示五元雜環(huán)上與苯環(huán)相連的碳,由于相鄰雜原子的影響,這種碳原子通常會在較高的化學位移區(qū)域出現(xiàn)?;瘜W位移128.5ppm處的峰代表雜環(huán)上與硫相鄰的碳,化學位移55.4ppm處的峰代表甲基的碳,而化學位移77.2ppm處的峰代表氘代氯仿的溶劑峰。IR:在紅外光譜圖中,波數(shù)為729,750cm-1的吸收峰表示苯環(huán)上的單取代,波數(shù)為1223cm-1的吸收峰表示C-S鍵,波數(shù)為1457,1026cm-1的吸收峰表示N-N雙鍵,波數(shù)為1091cm-1的吸收峰表示芳醚。圖3-74-(4-甲氧基苯基)-1,2,3-噻二唑的核磁共振氫譜圖3-84-(4-甲氧基苯基)-1,2,3-噻二唑的核磁共振碳譜圖3-94-(4-甲氧基苯基)-1,2,3-噻二唑的紅外光譜圖4結(jié)論基于Hurd-Mori合成法,本文實現(xiàn)了4-苯基-1,2,3-噻二唑、4-(4-氯苯基)-1,2,3-噻二唑和4-(4-甲氧基基)-1,2,3-噻二唑產(chǎn)物的合成制備。三個產(chǎn)物的收率分別為87.9%、86.7%和66.5%。并通過核磁、紅外對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)進行了有效表征,進一步合成不同官能團取代的1,2,3-噻二唑化合物的工作正在進行中。參考文獻:Bhawna,Sharma,Amita,etal.Syntheticmethods,chemistry,andtheanticonvulsantactivityofthiadiazoles[J].Int.J.Med.Chem.,2013,2013:348948.韓春波,張嘉博,曹曉峰等.新型1,2,3-噻二唑類化合物的設計、合成及生物活性[J].農(nóng)藥,2024,63(02):84-88.王啟帆.含三唑并噻二唑或硫醚喹啉楊梅素衍生物的合成及生物活性研究[D].貴州大學,2023.趙小美,王新,張華等.含[1,2,4]三氮唑并[1,5-b][1,2,4]噻二唑的1,2-苯并噻嗪衍生物的合成及其抗腫瘤活性[J].中國藥學雜志,2023,58(16):1457-1460.ChenJ,GanX,YiC,etal.Synthesis,NematicidalActivity,and3D-QSARofNovel1,3,4-Oxadiazole/ThiadiazoleThioetherDerivatives[J].中國化學:英文版,2018,36(10):6.XuWM,YangSB,haduryPk,etal.Synthesisandbioactivityofnovelsulfonederivative2,4-dichlorophenylsubstituted1,3,4-oxadiazole/thiadiazolemoietyaschitinaseinhibitors[J].Pestic.Biochem.Phys.,2011,101:6-15.LiP,ShiL,YangX,etal.Design,synthesis,andantibacterialactivityagainstricebacterialleafblightandleafstreakof2,5-substituted-1,3,4-oxadiazole/thiadiazolesulfonederivative[J].Bioorg.Med.Chem.Lett.,2014,24(7):1677-80.張景朋,楊朝凱,秦耀果等.含1,2,3-噻二唑環(huán)(E)-β-farnesene類似物的設計、合成及生物活性研究[J].有機化學,2020,40(09):2971-2979.陳彥君,張明千,魏光璞等.1,2,3-三唑-1,3,4-噻二唑三氮烯類化合物的合成及生物活性研究[J].化學試劑,2020,42(06):646-651.王威,黃曉瑛,王列平等.新型2,5-取代-1,3,4-噻二唑衍生物的合成與殺菌活性[J].合成化學,2021,29(10):850-855.齊志文,周昊,薛興穎等.三甲氧基沒食子酸1,2,4-噻二唑-3,5-二酮衍生物的合成及其對HL60細胞增殖的抑制作用[J].林產(chǎn)化學與工業(yè),2020,40(03):123-129.SinghMS,NagarajuA,VermaGK,etal.Eco-efficient,regioselectiveandrapidaccessto4,5-disubstituted1,2,3-thiadiazolesvia[3+2]cycloadditionofa-enolicdithioesterswithtosylazideundersolvent-freeconditions[J].GreenChem.,2013,15,954-962.HayatF,SalahuddinA,ZarganJ,etal.Synthesis,Characterization,AntiamoebicActivityandCytotoxicityofNovel2-(Quinolin-8-Yloxy)AcetohydrazonesandTheirCyclizedProducts(1,2,3-Thiadiazoleand1,2,3-SelenadiazoleDerivatives)[J].Eur.J.Med.Chem.,2010,45,6127-6134.FanZ,ShiZ,ZhangH,etal.Synthesisandbiologicalactivityevaluationof1,2,3-thiadiazolederivativesaspotentialelicitorswithhighlysystemicacquiredresistance[J].Agric.FoodChem.,2009,57(10):4279-4286.CikotieneI,KazlauskasE,MatulieneJ,etal.5-Aryl-4-(5-substituted-2,4-dihydroxyphenyl)-1,2,3-thiadiazolesasInhibitorsofHsp90Chaperone[J].Bioorg.Med.Chem.Lett.,2009,19(4):1089-92.ZhanP,LiuXY,LiZY,etal.1,2,3-thiadiazolethioacetanilides.Part2:Synthesisandbiologicalevaluationofanewseriesof2-{[4-(3,4-dichlorophenyl)-1,2,3-thiadiazol-5-yl]sulfanylacetanilidesasHIV-1inhibitors[J].Chem.Biodiversity.,2010,7(7):1717-1727.MinLJ,TanCX,WengJQ,etal.Synthesis,CrystalStructure,andBiologicalActivityofANovel1,2,3-ThiadiazoleCompoundContaining1,2,4-TriazoleMoiety[J].PhosphorusSulfurRelat.Elem.,2014,189(3):379-386.ZhanP,LiuX,LiZ,etal.Novel1,2,3-thiadiazolederivativesasHIV-1NNRTIswithimprovedpotency:SynthesisandpreliminarySARstudies[J].Bioorg.Med.Chem.,2009,17(16):5
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