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2-氨基噻唑合成工艺分析
关键词：电子化学，OLED材料，氨基噻唑
噻唑类衍生物因自身特有的骨架结构而具有了广泛的化学性质，无论天然的或是人工合成的噻唑类化合物，可以用来抗惊厥、抗肿瘤、抗病毒、治疗糖尿病等，这里介绍一下噻唑衍生物的合成分析。
目前，合成噻唑类化合物主要使用的Hantzsch’s反应合成的。
合成工艺如下：
图1 氨基噻唑衍生物的合成
第一步为溴化，溴化铜为目前少见的几种溴化剂，除此之外溴化剂还有溴、NBS、氢溴酸等，溴化铜可以对多种基团进行溴化，表格如下：
表溴化铜的溴化
溴化铜的溴化反应在室温下就可以进行，条件较为宽松，产率也不低。
第二步为Hantzsch’s反应，2-氨基噻唑的合成工艺下图：
图2 2-氨基噻唑的合成
该反应有时会加入I
2
以促进反应，结束时会用碳酸氢钠去除生成的HI。
也
有工艺使用无溶剂反应，反应需要加热回流，反应结束还需要NH
4HCO
3
中和反应。
反应历程如图：
图3 反应历程
即C=S键会打开，C-Cl断裂，S会和原卤素上的碳相连，氨基上的氮上的一个电子会转移到碳上形成碳氮双键，其后氨基上的氢会脱离。
氮会进攻碳氧双键上的碳，使双键断裂生成含氮硫的五元杂环，其后消去1分子的水，生成最终产物噻唑。
小编在最后留下一个问题，无溶剂反应温度何值为佳？
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2—氨基噻唑合成技术
氨基噻唑（thiazole）合成技术是一种用于合成含氨基噻唑环的有机合成方法，它是一种从二甲基硫和硫酸或硫酸盐派生出可氯化的C—S——C结构的反应。
该反应实际是一个碳——硫键的形成反应，它的原理是在一定的催化剂的作用下，
二甲基硫和硫酸或硫酸盐物质发生加聚反应，从而生成芳环状的噻唑环。
这是通过一系列的步骤完成的，具体过程如下：
（1）将试剂混合成溶液：将两种试剂二甲基硫和硫酸或硫酸盐混合溶于溶剂中；
（2）加入催化剂：将一定的催化剂加入混合溶液中，形成催化剂溶液；
（3）加热反应：将催化剂溶液加热到一定的温度（一般为80--130摄氏度），保持反应时间（一般为5--20分钟），让反应物完全发生反应；
（4）反应结束后，进行滤液，将反应液中的催化剂和不活化物质滤析出来；
（5）冷却溶液：将反应液中的残余催化剂和不活化物质冷却至室温；
（6）结晶水洗：将反应产物放入冷却后的溶液中，通过水洗，使反应产物晶转出；
（7）烘干操作：将反应产物经过水洗后的晶体继续烘干，最终可以得到纯的氨基噻唑环。
水杨醛缩2-氨基-4-苯基噻唑席夫碱的合成及研究毕业论文目录摘要 ........................................................................错误!未定义书签。
Abstract ....................................................................错误!未定义书签。
第一章文献综述.. (3)1.1 引言 (3)1.2 噻唑类化合物的研究进展 (4)1.2.1 噻唑类化合物及其衍生物简介 (4)1.2.2 噻唑类化合物的应用 (4)1.2.3 噻唑类化合物的合成方法 (5)1.2.3.1 Hantzsch合成法 (5)1.2.3.2 负载催化剂合成法 (5)1.2.3.3 硫代酰胺分子内成环法 (6)1.2.3.4 噻唑啉合成法 (6)1.2.4 噻唑类化合物的研究前景 (7)1.3 席夫碱的研究进展 (7)1.3.1 席夫碱的概述 (7)1.3.2 席夫碱的反应机理 (7)1.3.3 席夫碱的应用 (7)1.3.4 席夫碱的制备 (8)1.3.5 席夫碱化合物在不同领域的应用研究 (9)1.3.5.1 在医药领域的应用研究 (9)1.3.5.2 在材料领域的应用研究 (10)1.3.5.3 在电化学领域的应用研究 (10)1.3.5.4 环境领域的应用研究 (10)1.3.5.5 在催化领域的应用研究 (11)1.4 噻唑类席夫碱的研究 (11)1.4.1 噻唑类席夫碱在医药方面的应用研究 (11)1.4.2 噻唑类席夫碱在显色方面的应用 (12)第二章实验部分 (13)2.1 实验合成路线设计 (13)2.2 实验仪器与试剂 (13)2.3 中间体2-氨基-4-苯基噻唑(II)的合成 (14)2.3.1 中间体(II)的合成路线 (14)2.3.2 中间体(II)的合成通法 (14)2.3.3 中间体(II)的合成条件研究 (14)2.4 目标产物水杨醛缩2-氨基-4-苯基噻唑席夫碱(III)的合成 (15)2.4.1 目标产物(III)的合成路线 (15)2.4.2 目标产物(III)的合成通法 (15)2.4.3 目标产物(III)的合成条件研究 (16)2.5 实验图谱分析 (17)2.5.1 中间体（II）的红外光谱图 (17)2.5.2 中间体（II）的1H NMR谱图 (17)2.5.3 目标产物（III）的红外光谱谱图 (18)2.5.4 目标产物（III）的1H NMR谱图 (19)2.6 结果与讨论 (19)结论与展望 (20)参考文献（References） (21)致谢 (24)第一章文献综述1.1 引言Schiff. H于1864年首次发现了含有亚胺基(R-C=N) 的化合物，并将这类化合物命名为席夫碱。
２００８年第３９卷第３期 《浙江化工》 文章编号：１００６～４１８４（２００８）０３～００７～０２
２一氨基一苯并噻唑水解制备 ２一氨基苯硫酚的研究
严间浪 ，曾小敏２吴晓飞２魏旭东２丁利锋 ，姜宏波。．郑存书２沈润溥 （１．上虞市众昌化工有限公司，浙江上虞３１２３６９；２．绍兴文理学院化学化工学院，浙江绍兴３１２０００）
摘要：以２一氨基一苯并噻唑为原料水解制备２一氨基苯硫酚，对反应中间体ｓ一甲酰基一２一氨基 苯硫酚进行了分离和结构确认，在此基础上对反应机理进行分析，采用新的分步水解方案使总收率 达到９５．４％。 关键词：２一氨基苯硫酚；２一氨基一苯并噻唑；ｓ一甲酰基一２一氨基苯硫酚；水解
２一氨基苯硫酚（２一Ａｍｉｎｏｔｈｉｏｐｈｅｎｏｌ，ＣＡＳ：１３７— ０７—５）是重要的有机合成中间体，可用作颜料、染料、 医药和除草剂的原料『１＿ ， ，也是很好的制备橡胶的 材料『５－６ ７】：它的制备方法主要有邻氯硝基苯与氢硫 化钠反应再还原ｆ４１，以苯并噻唑或２一氨基苯并噻唑 为原料在碱性条件下水解 叫等；其中以邻氯硝基 苯为原料的方法污染重，步骤多 ，而Ｌｅｓｔｅｒ等采用 的无溶剂法㈣需要２４０￣（２以上的高温，因此本课题组 计划采用Ｋａｗａｏｋａ等的方法，以水和乙二醇组成的 溶剂体系对２一氨基苯并噻唑碱性水解来制备目标 产物邻氨基苯硫酚『９］。但在实验过程中发现，如果完 全按照Ｋａｗａｏｋａ等所用的条件，即使长时间高温反 应（１２５～１３３￣（２、１５ｈ）收率也只有４０％左右，远低于文 献报道值（８９．４％）；本课题组通过仔细分析，分离提 纯出了反应中问体ｓ一甲酰基一２一氨基苯硫酚，此化 合物未见文献报道，在此基础上我们通过对反应机 理的分析改进了反应操作条件，使反应总收率提高 到９０％以上。 １．实验部分 １．１仪器与设备 核磁共振仪：ＡＶＡＮＣＥ ＤＭＸ ５００（ＴＭＳ内标）： 收稿日期：２００７—１２—１０ 作者简介：严间浪（１９６７一），男，工程师，从事医药中间体方面研究。 红外光谱仪：ＮＩＣＯＬＥＴ ３６０ＦＦ—ＩＲ；ＧＣ—ＭＳ：安捷伦 ６８９０Ｎ／５９７５ＭＳＤ；恒温组合搅拌器（常州国华） １．２ ２一氨基一苯并噻唑直接水解制备邻氨基苯硫酚
在三口瓶中投６６９２一氨基一苯并噻唑（０．４４ｍｏ１）、 ４０ｇ水、７３ｇＫＯＨ（１．３ｍｏ１）和１０ｇ乙二醇，加热于 １２５—１３３￣（２搅拌１５ｈ，反应中有氨气放出。然后冷却 到３０￣（２，加１００ｇ水稀释，过滤，滤液用浓盐酸酸化 到ｐＨ值小于２，用１５０ｍＬ甲苯提取，分层后回收溶 剂甲苯，减压收集３０ｍｍＨｇ、１２５￣（２～１２８￣（２馏份得浅 黄色液体２４．２ｇ，气相纯度９８．３％，收率４４％。 产物结构确认： ＩＲ（ｖ／ｃｍ ）：３４４３，３３５７，３０６４，２５２５，１６１０，１４８１， １４４８，７４９ ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣ１３）８（ｐｐｍ）：３．６８（Ｓ，ｌＨ）；６． ６４－６．７０（ｍ，２Ｈ）；７．０４—７．４０（ｍ，２Ｈ） ”ＣＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣＩ３）８（ｐｐｍ）：１１１．８０；１１５．０８； １ １８．６３；１２８．９０；１３４．６８；１４７．１０ ＧＧ－ＭＳ：５３．０；８０．０；９３．０；９７．０；１ ２４．０；１ ２５．ｏ（１ ｏｏ％） １．３中间体Ｓ一甲酰基一２一氨基苯硫酚的分离与结构 确认 在三口瓶中投６６９２一氨基一苯并噻唑（０．４４ｍｏ１）、４０
维普资讯 http://www.cqvip.com ８一 ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＣＨＥＭＩＣＡＬ ＩＮＤＵＳＴＲＹ Ｖｏ１．３９ Ｎｏ．０３（２００８） ｇ水、７３ｇＫＯＨ（１．３ｍｏ１）和１０ｇ乙二醇，加热搅拌６ｈ， 然后冷却到３０ｃＩＣ，加１００ｇ水稀释，有大量黄色固体 析出，过滤，滤液用浓盐酸酸化到ｐＨ值小于２，用 １５０ｍＩ 甲苯提取，分层后回收溶剂甲苯，减压收集 ３０ｍｍＨｇ、１２０￣Ｃ １３０￣Ｃ馏份得浅黄色液体ｌ０．２ｇ，气 相纯度９６．２％，收率１８％。 黄色滤饼水洗后于７０￣Ｃ减压烘干得４５ｇ，此物 不溶于水，溶于氯仿，因此判断其为有机物，经核磁 解析确认其结构式如下图（Ｃ７Ｈ７ＮＯＳ，ＭＷ１５３．２），此 结构未见原文献报道。 结构确认： ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ）８（ｐｐｍ）：７．２５￣７．４０（ｍ， ３Ｈ，苯环）；７．６７（ｄ，ＩＨ，Ｓ一邻位）；ｌ３．７６（ｓ，ｌＨ，Ｓ— ＣＯＨ） ”ＣＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ）８（ｐｐｍ）：１１２．４２；１２１． ７０；１２４．１４；１２７．０７；１２９．３２；１４１．２３；１８９．７８ １．４分步水解制备邻氨基苯硫酚 在新的实验方案中分别制备中间体和最终产 物．这样有利于反应条件的控制和中间体的提纯， 过程如下： １．４．１中间体ｓ一甲酰基一２一氨基苯硫酚的制备 在三口瓶中投６６ｇ２一氨基一苯并噻唑（０．４４ｍｏ１）、 ４０ｇ水、３０ｇＫＯＨ（０．５３ｍｏ１），ＩＯ０￣Ｃ￣ＪＮ热搅拌，不断放 出氨气，反应液颜色变深。６ｈ后氨气不再放出，反应 液棕黑，无固体悬浮物，薄层分析原料已转化完全， 冷却到３０ｃＩＣ，加１００ｇ水稀释．有大量黄色同体析出， 过滤，滤饼水洗后于７０ｃＩＣ减压烘干得６３ｇ。 １．４．２产物２一氨基苯硫酚的制备 在三Ｅｌ瓶中投６３ｇ中间体Ｓ一甲酰基一２一氨基苯 硫酚粗品、２０ｇ水、５０ｇＫＯＨ（０．９ｍｏ１）和１０ｇ乙二醇， １５０￣Ｃ￣ＪＨ热搅拌，反应液逐渐透明变蓝．４ｈ后薄层分 析原料已转化完全，冷却到３０ｃＩＣ，加１００ｇ水稀释，为 蓝色透明溶液．加入１５０ｍＬ二氯甲烷．搅拌下用盐 酸中和到ｐＨ值３ ５左右，分层，有机层１００ｍＬ水 洗后回收溶剂，减压收集３０ｍｍＨｇ、１２０￣Ｃ １３０￣Ｃ馏 份得浅黄色液体５３．２ｇ，气相纯度９８．８％，收率９５．４％ （相对于原料２一氨基一苯并噻唑）。 ２反应机理的分析 通过对水解过程中产生的浅黄色固体进行结 构确认，判断其结构为：
此化合物继续水解得到目标产物．因此可以确 定其为反应中间体，可以认为水解反应过程分为如 下两个阶段．首先是原料２一氨基一苯并噻唑水解得 到Ｓ一甲酰基一２一氨基苯硫酚（式Ａ）：
、＼一Ｎ＼＼ ／ Ｌ＼ 广州２一 ／人
（Ａ） 然后再继续水解得到目标产物２一氨基苯硫酚
（式Ｂ）：
（Ｂ） 式Ａ的水解是Ｃ＝Ｎ双键的断裂，生成羰基和 伯胺，类似于西佛碱在酸性条件下的水解（醛或酮 与伯胺发生亲核加成反应，加成产物不稳定很容易 失水生成亚胺，这个物质又称为西佛碱）：但同时又 伴随着脱氨基（反应中不断有氨气放出）所以实际 的过程可能更加复杂．也许是有如下反应历程：
／／： ／Ｓ ｊ—ＮＩＩ
（Ｄ） 其中式Ｄ的水解和酰胺的碱性水解类似。以上
设想正确与否有待进一步分析验证。 式Ｂ的水解是ｃ—Ｓ键的断裂，类似于酯的水解． 氧和碳是同族元素，所以性质较相似，只要足够的 碱度和时间、温度就可以进行完全。 基于以上分析，原有一锅法水解收率低的主要 原因是式Ｂ的水解反应不充分，所以大部分停留在 中间产物Ｓ一甲酰基一２一氨基苯硫酚阶段；而原来没 有认识到这些问题，对中间体和产物的性质差异了 解较少，将两个性质相差较大的物质一起进行后处 理，结果使中问产物损失很多，总收率较低。
ｋ 一 Ｎ Ｓ 吼几
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维普资讯 http://www.cqvip.com ２００８年第３９卷第３期 《浙江化工》 一９～ 针对以上问题，设计了新的实验方案，分别制 备中问体和最终产物．在前一步反应中采用较低的 温度和较弱的碱度，而后一步采用较高的温度和较 强的碱度，取得 满意的效果。 ３结论 通过对反应中间体的分离和结构确认，确定了 其结构为Ｓ一甲酰基一２一氨基苯硫酚，进而深入分析 了水解反应机理，在此基础上对反应进行改进，采 用不同的反应条件分别制备中间体和最终产物，结 果使总收率达到９５．４％。 参考文献： ［１］Ｃｈｏｕｄａｒｙ Ｂｏｙａｐａｔｉ Ｍａｎｏｒａｎｊａｎ，Ｃｈｏｗｄａｒｉ Ｎａｉｄｕ Ｓｒｅｅｎｉｖａｓａ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｈｉａｚｅｍ ｕｓｅｆｕｌ ｔｏ ｔｒｅａｔ ａｎｇｉｎａ ｉｎｖｏｌｖｅｓ ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇ（２Ｒ，３Ｓ）一（一）一ｅｔｈｙｌ一２，３一Ｄｉｈｙｄｒ０ｘｙ一３一（４一 ｍｅｔｈｏｘｙｐｈｅｎｙ１）ｐｒｏｐｉ（）ｎａｔｅ ｕｓｉｎｇ ｍｕｈｉｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｃａｔａｌｙｓｔ，ｒｉｎｇ ｏｐｅｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｃｙｃｌｉｃ ｓｕｌｆｉｔｅ ｂｙ ２一ａｍｉｎｏｔｈｉｏｐｈｅｎｏｌ ａｎｄ ｃｙｃｌｉｚａｔｉｏｎ【ＰＪ．ＣＨ：６９５９９８，２００６－１ １－１５ ［２］Ｕｅｍａｔｓｕ Ｔａｍｏｎ，Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ Ｓｈｉｙｕｎｉｃｈｉ， Ｏｏｓｈｉｏ Ｈｉｒｏｍｉｃｈｉ．ＡＩｎｉｎｏｔｈｉｏｐｈｅｎｏＩ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ ａｎｄ ｉｔｓ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｈｅｒｂｉｃｉｄｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｓａｍｅ［ＰＪ．ＪＰ：５５０５３２６３，１９８０－０４－１８ ［３］Ｓｕｍｉｔｏｍｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ １．４一Ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｉｎｅ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ ａｎｄ Ａｍｉｎｏ ｉ０ｐｈｅｎｏｌ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ ａｎｄ ｔｈｅｒｅ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｕｓｅ［Ｐ］，
ＧＢ：２０ｌ８７５４．１９７９－１０—２４． ［４］Ｈｏｅｅｈｅｓｔ ＡＧ．Ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ０一 ａｍｉｎｏｔｌｆｉｏｐｈｅｎｏｌ【Ｐ】，ＧＢ：１ ３８８４４１，１ ９７５—０３—２６． ［５］Ｊａｎｇ Ｓｕｎ Ｈｏ，Ｌｅｅ Ｙｅｏｎｇ Ｇｉ，Ｏｈ Ｈｙａｎｇ Ｒａｎ，ｅｔａ１． Ｐｏｓｉｔｉｖｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｐｏｌｙ（Ａｍｉｎｏｔｈｉｏｐｈｅｎｏ１） ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ，Ｎｏｎａｑｕｅｏｕｓ Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｈｅｒｅｏｆ ［ＰＪ，ＫＲ： ２００４０００９５７８．２００４—０１－３１． ［６］Ｋｉｎｓｔｌｅｒ Ｒｏｂｅｒｔ Ｃ，Ｂａｒｋｅｒ Ｒｏｂｅｒｔ Ｓ，Ｂｒｕｎｎｓｔｒｏｍ Ｇｏｓｔａ． Ｐｅｌｌｅｔｉｚｅｄ ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｙｌｄｉｓｕｌｆｉｄｅ—Ａｍｉｎｏｔｈ ｏｐｈｅｎｏｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ａｓ ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ［Ｐ］．ＣＡ：６２２１２１，１９６１－０６－１３． ｆ７］Ｄａｖｉｓ Ａｒｎｏｌｄ Ｒ，Ｈｏｏｋ Ｅｄｗｉｎ Ｏ．Ｚｉｎｃ ｓａｌｔ ｏｆ ａｅｙｌａｔｅｄ Ａｍｉｎ０ｔ｝ｌｉ０ｐｈｅｎｏｌ ｕｓｅｄ ａｓ ａ ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ ｉｎ ｒｕｂｂｅｒ［Ｐ］，ＣＡ：５４８６５ １， １９５７—１ １—１２． ［８］Ｊｏｈｎ Ａｌｂｅｒｔ Ｇａｒｄｎｅｒ， Ｍｏｎｓａｎｔｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ， Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｉｎ ｏｒ ｒｅｌａｔｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ ｏｆ— ａｍｉｎｏｔｈｉ０ｐｈｅｎ０ｌ（ｏｒ ｉｔｓ ａｌｋａｌｉ ｍｅｔａｌ ｓａｌｔｓ）［Ｐ］，ＧＢ：５５８８８７， ｌ９４４—０ｌ一２６． ［９］Ｋａｗａｏｋａ Ｙｏｓｈｉａｋｉ，Ｔａｋａｓｈｉｔａ Ｋａｔｓｕｓｈｉｇｅ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ ２－ａｎｌｉｎ０ｔｈｉ。ｐｈｅｎｏｌ【Ｐ】，ｌＰ：７２７８ １００，１９９５－１０－２４． ［１０】Ｌｅｓｔｅｒ Ｈｏｒｗｉｔｚ，Ｃｌａｒｋ Ｃｈａｒｌｅｓ Ａ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａｍｉｎｏｔｈｉｏｌｓ ａｎｄ ａｍｉｎｏｓｅｌｅｎｏｌｓ ｂｙ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｌｋａｌｉ ｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｓ『ＰＪ，ＵＳ：３１０２１４２，１９６３—０８—２７
