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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 ;2.苏州大学化学系, 江苏苏州 )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 、H2 O2 6 、 HNO3 7 等。此外 ,还有一些其他合成二硫醚的方 法 , 如 (C6H5 CH2 N(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 );UnityInova400 MHz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。1.2 N-苯基硫代氨基甲酸酯的合成在 50 mL干燥的烧瓶中依次加入 1.35 g (10.0 mmol)PhNCS、100.0 mmolROH,回流下搅 拌 10 14 h, 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.1 Them.p.,state, yieldofthecompounds1a 1g化合物m.p./产率 /%实测值文献值1a80 8286 87 11981b68 6970 71 12991c42 4446 13761d53 5461 13801e79 8084 85 14501f49 50481g72 7379 80 1550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 2 mL二氯甲烷、0.39 g(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、0.08 g(2.0 mmol)NaOH、1.0 mmol氨基硫代甲酸酯 ,室温搅拌反应 5 min,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.2 Iodobenzenediacetatebasedreactionstodisulfide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 )。1 HNMR(400 MHz, CDCl3), :4.00 (s, 6H, 2 ×CH3 );6.89 7.33 (m, 10H, ArH)。 13 CNMR(100 MHz, CDCl3), :57.6, 122.0, 124.7, 129.5, 146.4, 154.9。 HRMS, C16 H16 N2O2S2, m/z,实测值 (计算值), %:332.054 3(332.054 4)。2b:无色晶体 , m.p.92 94 (文献 17 值: 97 98 )。1 HNMR(300 MHz, CDCl3), :1.44 (m, 6H, J=7.1 Hz, 2 ×CH3 );4.42(q, 4H, J=7.1 Hz, 2 ×CH2 );6.88 7.32(m, 10H, ArH)。13 CNMR (75 MHz, CDCl3), :14.6, 66.5, 122.1, 124.7, 129.6, 146.7, 154.5。 HRMS, C18 H2ON2O2S2, m/z,实测值 (计算值), %:360.087 1(360.088 2)。2c:无色晶体 , m.p.83 85 (文献 17 值: 88 90 )。1 HNMR(400 MHz, CDCl3), :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)。13 CNMR(100 MHz, CDCl3), :11.1, 22.5, 72.1, 122.1, 124.7, 129.6, 146.7,154.5。 HRMS, C20 H24 N2O2S2, m/z, 实测值 (计算 值 ), %:388.127 7(388.127 9)。2d:无色晶体 , m.p.70 71 。1 HNMR(400 MHz, CDCl3), :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)。13 CNMR(100 MHz, CDCl3), :19.5, 31.3, 72.3, 121.6, 123.8, 126.4,132.3, 149.9。 HRMS, C22 H28 N2O2S2, m/z,实测值(计算值 ), %:416.159 0(416.159 2)。2e:无色晶体 , m.p.62 64 。1 HNMR(400 MHz, CDCl3), :1.42 1.43(d, 12H, 4 ×CH3 ); 5.26 5.30(m, 2H, 2 ×CH);6.90 7.34(m, 10H, ArH)。13 CNMR(100 MHz, CDCl3), :22.0,73.9, 122.1, 124.5, 124.6, 129.5, 146.9。 HRMS, C20 H24 N2O2 S2, m/z,实测值 (计算值 ), %:388.128 6(388.127 9)。2f:无色晶体, m.p.96 98 。1 HNMR(400 MHz, CDCl3), :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)。13 CNMR(100 MHz, CDCl3), :23.6, 26.1, 31.5, 78.1, 122.1, 124.6, 129.5,146.8, 153.8。 HRMS, C24 H32 N2O2S2, m/z,实测值(计算值), %:444.199 6(444.190 5)。2g:无色晶体 , m.p.84 86 。1 HNMR(400 MHz, CDCl3), :1.49 1.93(m, 20H, 10 ×CH2 ); 5.06 5.11(m, 2H, 2 ×CH);6.87 7.33(m, 10H, ArH)。13 CNMR(100 MHz, CDCl3), :14.5,18.9, 19.9, 38.4, 77.4, 122.1, 124.5, 129.4,146.6, 153.8。 HRMS, C26 H32 N2O2S2, m/z,实测值(计算值), %:468.191 0(468.190 5)。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.3 Efectofthesolventsonthereaction序号1234溶剂CHOHCHClDMFDMSO32 2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.4 Efectofthebasesonthereaction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.Thechemistryofxanthicacid derivatives 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, B GU JP.Oxida-tioninfluoroalcohols:mildandeficientpreparationof disulfidesfromthiols J .Synthesis, 2000, (2):223-225. 7 MISRAAK, AGNIHIHOTRIG.Nitricacidmediatedoxi-dativetransformationofthiolstodisulfides J .Synth. 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