酰基硫脲類化合物是一類非常重要的化合物, 具有優(yōu)良的殺蟲[1]、殺菌[2]、除草[3]及植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)[4]等功效。苯氧羧酸類化合物如除草佳、草萘胺[5]等具有除草作用,一些苯氧乙酸的酰胺具有抑制細(xì)胞分裂的作用[6],并在一定程度上能增強(qiáng)抗腫瘤藥的藥效。考慮到這兩類化合物的特性,作者采用活性基團(tuán)拼接法, 將苯氧酰胺和芳?;螂孱惢衔锝Y(jié)合在一起, 同時(shí)引入含氟苯基活性基團(tuán), 設(shè)計(jì)合成了5個(gè)未見(jiàn)文獻(xiàn)報(bào)道的含有苯氧乙酰胺結(jié)構(gòu)的芳?;螂逖苌?,并用IR、1HNMR、元素分析對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。目標(biāo)化合物的合成路線見(jiàn)圖1。
a~e,R:H,4-CH3,4-CF3,4-NO2,2,6-二氯-4-CF3
所用試劑均為國(guó)產(chǎn)市售AR或CP級(jí)。
X-4型數(shù)字顯微熔點(diǎn)測(cè)定儀(溫度未校正),VECTOR22型紅外光譜測(cè)定儀(KBr壓片),INOVA-400 MHz型核磁共振儀(TMS為內(nèi)標(biāo),溶劑為CDCl3或DMSO-d6),Elementar Vario Ⅲ型元素分析儀。
1.2.1 中間體的合成
(1)化合物2和化合物5參照文獻(xiàn)[7]合成。
(2)2-(4-氨基苯氧)-N-苯基乙酰胺(3a)的合成。將1.09 g(0.01 mol)對(duì)氨基苯酚和0.6 g氫氧化鉀(82%)加到50 mL三頸瓶中,再加入5 mL水和20 mL甲苯,加熱回流3 h并分水;再蒸出甲苯,加入20 mL二甲亞砜及0.01 mol化合物2,控溫80~90℃,攪拌6 h,將褐色反應(yīng)液冷卻后,倒入50 mL水稀釋,以甲苯萃取,用無(wú)水硫酸鎂干燥,脫除溶劑,得褐色固體。用丙酮重結(jié)晶,得褐色固體1.30 g,即化合物3a。熔點(diǎn)73~74℃,收率54%?;衔?b~3e用類似方法合成。
1.2.2 目標(biāo)化合物(7a)的合成
于50 mL燒瓶中加入0.01 mol化合物5和10 mL丙酮、0.015 mol NH4SCN 和10 mL丙酮、0.2 g PEG 600,電磁攪拌。在室溫反應(yīng)2 h,有大量NH4Cl沉淀,反應(yīng)液顏色由紅轉(zhuǎn)黃再變成白色。反應(yīng)完畢后,加入化合物3a,TLC跟蹤(展開劑為乙酸乙酯∶石油醚=1∶1)進(jìn)程。反應(yīng)完畢后,加入10 mL水,靜置過(guò)夜,產(chǎn)生大量沉淀,過(guò)濾,用飽和NaHCO3水溶液洗滌,干燥。用DMF-乙醇-水混合溶劑重結(jié)晶,得黃色針狀晶體即化合物7a。化合物7b~7e用DMF-乙醇混合溶劑重結(jié)晶,其中化合物7b、7c為黃色晶體,化合物7d、7e為白色晶體。
表1 目標(biāo)化合物7a~7e 的理化數(shù)據(jù)和產(chǎn)率
表2 目標(biāo)化合物7a~7e的元素分析數(shù)據(jù)/%
表3 目標(biāo)化合物7a~7e的紅外光譜數(shù)據(jù)/cm-1
由表3可以看出,目標(biāo)化合物3387~3049 cm-1之間有三個(gè)中強(qiáng)度吸收峰,為脲橋上兩個(gè)N-H及苯氧乙酰胺的N-H的伸縮振動(dòng)吸收峰;1695~1624 cm-1之間有兩個(gè)強(qiáng)的羰基吸收峰;1625~1400 cm-1為苯環(huán)骨架振動(dòng)吸收峰;1247~1230 cm-1為C=S的伸縮振動(dòng)吸收峰。
表4 目標(biāo)化合物7a~7e的1HNMR數(shù)據(jù)
由表4可以看出,目標(biāo)化合物脲橋上兩個(gè)NH及苯氧乙酰胺的NH化學(xué)位移值變化較大。有化合物只出現(xiàn)一個(gè)NH活潑氫的吸收或沒(méi)有活潑氫的吸收,其原因是溶劑DMSO-d6存在少量水與活潑氫發(fā)生了交換,使NH的吸收峰消失或很微弱。7.88~7.01為苯環(huán)上復(fù)雜的核磁共振氫譜,4.79~4.65左右均為OCH2的明顯單峰。
(1)在中間體3的合成過(guò)程中,需加入少量的水,主要是使氫氧化鉀溶解,攪拌中與對(duì)氨基苯酚混合,回流脫水得酚鉀, 酚鉀的親核性比氨基強(qiáng),可避免氨基與氯乙酰苯胺反應(yīng),有利于提純;如果不脫水則副產(chǎn)物較多。
(2)第二步溶劑采用二甲亞砜,主要是由于二甲亞砜溶于水而不溶于甲苯,便于用甲苯萃取分離提純。
(3)傳統(tǒng)方法是采用無(wú)水乙腈或無(wú)水丙酮為溶劑,在加熱回流條件下通過(guò)酰氯與KSCN反應(yīng)制得中間體酰基異硫氰酸酯;再經(jīng)過(guò)濾去除KCl沉淀,在母液中加入胺類化合物,繼續(xù)回流反應(yīng)即制得目標(biāo)化合物。該反應(yīng)是在非均相體系下進(jìn)行的,操作繁瑣,需無(wú)水條件。曾有人用四丁基溴化銨作相轉(zhuǎn)移催化劑,在液-液相轉(zhuǎn)移催化下制備酰基異硫氰酸酯,此過(guò)程中酰氯易發(fā)生氫解,從而導(dǎo)致?;惲蚯杷狨サ漠a(chǎn)率很低。同時(shí),該過(guò)程中親核加成與取代反應(yīng)并存,若條件控制不好,很難得到目標(biāo)產(chǎn)物。作者以PEG600為相轉(zhuǎn)移催化劑合成中間體?;惲蚯杷狨ィ唤?jīng)分離,在室溫條件下直接與2-(4-氨基苯氧)-N-苯基乙酰胺反應(yīng),得到芳?;螂孱惢衔?。該反應(yīng)條件溫和,反應(yīng)時(shí)間短,僅需1~3 h,比傳統(tǒng)方法節(jié)省4~5 h。
合成了5個(gè)含有苯氧乙酰胺結(jié)構(gòu)的新型芳?;螂孱惢衔?,用IR、1HNMR、元素分析對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,確證合成了目標(biāo)化合物。
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