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无溶剂法绿色合成2-氨基噻唑|96-50-4|及其衍生物

2017-3-13
        噻唑环是一类重要的结构单元,氨基噻唑化合物在抗菌、消炎、抗过敏、降血压等方面起重要作用。其中,2-氨基噻唑及其衍生物由于有着广谱抗菌杀菌的生物活性,近年来被广泛应用于工业生产和药物研发等多个领域,具有重要的价值[1]。在2-氨基噻唑及其衍生物的合成中,无溶剂法以绿色环保等优点,近年来越来越受到关注,本文将介绍一种无溶剂无催化剂的合成方法。
        目前以酮(醛)、(取代)硫脲为原料合成2-氨基噻唑衍生物的方法包括: (a)经典法:由碘、硫脲和酮直接反应得到;(b)Hantzsch’s法:卤代酮(醛)和取代硫脲在不同溶剂中反应生成;(c)固相合成法等[2]。经典法反应时间长,一般需要数十小时以上,Hantzsch’s法成本高、易造成污染、后处理较烦杂;固相合成法比较新颖,但是应用范围有待于进一步扩展。为实现绿色化学,增加产率,研究人员[3]在无溶剂、无催化剂条件下,采用Hantzsch’s反应,通过卤代酮和硫脲或取代硫脲的缩合环化反应,高效率地合成了相应的2-取代噻唑衍生物,大大地降低了硫脲或取代硫脲的用量。
无溶剂法绿色合成2-氨基噻唑及其衍生物
        具体步骤如下:取卤代酮、硫脲或取代硫脲于干燥圆底烧瓶中,安装回流冷凝管,置于100°C油浴中加热搅拌反应,跟踪反应至原料消失。将混合物冷却至室温,用少量乙醇转入10mL冷水中,用少量NH4HCO3水溶液中和,析出固体,过滤,用体积分数为40%的乙醇水溶液洗涤,干燥,粗产物用体积分数为70%的乙醇溶液进行重结晶。
        并以α-溴代苯乙酮和硫脲或取代硫脲的缩合反应为例,对影响反应的各条件进行探索分析,结果如下:
        反应温度:固定α-溴代苯乙酮和硫脲或取代硫脲的物质的量比为1∶1.5,该反应在100℃能顺利进行。再提高反应温度,产物收率没有得到提高;若反应温度低于100℃,反应时间延长,且收率降低。
       原料配比:固定反应温度为100℃,当n(α-溴代苯乙酮)∶n(硫脲或取代硫脲)分别为1∶2.0,1∶1.5和1∶1.0时,2-氨基-4-苯基噻唑的收率分别为91%,90%和94%。增大硫脲或取代硫脲的用量,2-氨基-4-苯基噻唑的收率略有降低。其原因在于硫脲或取代硫脲过量,后处理过程中为洗掉多余硫脲或取代硫脲使用了较多溶剂,使少量产物溶解,从而造成产品损失。
        底物结构:在选定加热温度和原料配比基础上,在无溶剂和催化剂的条件下,以卤代酮、硫脲或取代硫脲为原料,含有吸电子基团的溴代芳基乙酮为原料时,2-氨基噻唑的收率比含有给电子基团的更高。
        在有机物的合成过程中使用有机溶剂是较为普遍的,处理过程复杂,而且成本较高,并且严重地污染环境。该无溶剂无催化剂的方法是合成2-氨基噻唑衍生物的有效方法,具有反应条件温和、反应速度快、产物收率高、操作简便等特点。
参考文献
[1] 胡艾希,贺丽敏,夏林,等. 2-氨基噻唑类化合物的合成. 中国药物化学杂志, 2006, 16, 229.
[2] 成冲云, 姜凤超. 无溶剂条件下微波辐射合成2-氨基噻唑衍生物. 有机化学, 2005(7): 826-829.
[3] 王书香, 武倩倩, 段杰, 等. 无溶剂合成2-氨基噻唑和2-甲基噻唑衍生物. 河北大学学报. 2010, 30, 53-57.
相关链接:2-氨基噻唑
                    2-氨基噻唑衍生物在抗肿瘤药物中的应用