摘 要

有机合成随着科学的发展在有机化学中越发重要，它对人类的发展产生了巨大作用。硫代酰胺结构是一类有着重要药物和生物活性的化合物的骨架单元，其合成方法也越来越受到人们的关注。本文以硫、环己胺和氯化苄类化合物为起始原料，在温和的无催化剂的条件下合成硫代酰胺衍生物。

单质硫既有氧化性，也具还原性，在反应中可以作为氢转移的载体，同时提供产物中所需的硫原子，所以理论上用其替代之前文献报道中的催化剂是切实可行的。这种方法既能避免使用催化剂，又有很高的原子经济性作用。因此我们首先选取具有较高反应活性的氯化苄和环己胺为底物，筛选最利于反应的条件，以期在一种温和的条件下以较为绿色的方法来合成硫代酰胺类物质。在此对实验最适宜条件进行了研究，即100℃下反应24h，在此基础上又研究了该催化体系对于底物的普适性，最终我们发现这一催化体系对底物的普适性良好。本文开发了一种合成硫代酰胺类化合物的新方法，避免了有毒催化剂的使用，降低了合成硫代酰胺类衍生物的经济成本，并且减少了环境污染，因此对医药生物行业有较好的研究和应用前景。

关键词：硫代酰胺，无催化剂，绿色合成

Study on the synthesis of Thioamide derivatives under the condition of no catalyst

Abstract

With the development of science, organic synthesis in organic chemistry plays a very important role, and has made a great contribution to human development. In the past few years, various organic chemical reaction of modern organic synthesis made an important contribution to the society. Now, with the arrival of new synthetic technology and gene protein’s research , the demand of organic compounds in drug research is rapidly growing. Thioamide structure is the skeleton unit of important drugs and bioactive compounds. And the synthesis methods is attracting much more attention. In this study, we use sulfur, cyclohexylamine and benzylchloride as the original materials,which is put in a mild condition of no catalyst.

Sulfur has the character of both oxidizing and reducing. It can be used as a hydrogen transfer carrier, and can provide the required sulfur atoms. So it is practicable to replace the catalyst in theory which was reported previously. The method can not only avoid the use of catalyst but also has a high economy benefit. in order to find a mild condition to synthesize thioamide compounds, we firstly selected cyclohexylamine and benzylchloride that is with high reaction activity. So that we can select the fittist reaction condition. As a result, the most suitable condition is 100^o C and last for 24 hours. In this research,we developed a new method of synthesizing thioamide compounds. This method has the advantages of simple, available, mild conditions, less side reaction and no toxic catalyst. In this way, synthesis of thioamide derivatives has lower economic costs and less pollution. In a word, it has a great prospect for research and application of the pharmaceutical and biotech industry.

Keywords: Thioamide ;Catalyst-free;Green synthesis

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 文献综述 1

1.1 硫代酰胺类衍生物的概要 1

1.1.1 硫代酰胺类衍生物的基本结构 1

1.1.2 硫代酰胺类衍生物的药理学研究 1

1.1.3 常见的硫代酰胺类药物的应用 2

1.2 硫代酰胺类衍生物的合成方法 2

1.3 课题研究的内容及意义 10

第二章 实验部分 11

2.1 仪器与试剂 11

2.1.1 仪器 11

2.1.2 试剂 11

2.2 最佳条件筛选 12

2.2.1 实验操作 12

2.2.2 结果与分析 12

2.3 底物拓展 13

2.3.1 环己胺与各种氯化苄类衍生物反应的实验操作 13

2.3.2 环己胺与各种氯化苄类衍生物反应的反应的结果与分析 14

2.3.3 氯化苄与不同取代的胺类衍生物的实验操作 15

2.3.4 氯化苄与不同取代的胺类衍生物的结果与讨论 16

2.4 化合物结构表征 17

第三章 总结 19

参考文献 23

致谢 25

第一章 文献综述

1.1 硫代酰胺类化合物的概要

1.1.1 硫代酰胺类化合物的基本结构

硫代酰胺类化合物是在生产生活中应用非常广泛，它可以用于稳定剂、催化剂、阻聚剂、农药、选矿剂等的生产，还可以作为聚合物的交联剂、医药原料等的有机合成中间体^[1]。硫代酰胺类化合物是一种含氮化合物，其结构中有硫基、苄基和氨基结构。根据其最常见结构，可衍生出其他具有类似生物和药理活性的化合物，常见的硫代酰胺类化合物的结构如图1-1所示。

图1-1 常见的硫代酰胺类化合物结构

1.1.2 硫代酰胺类化合物的药理学研究

硫代酰胺化合物可作为多种物质的有机合成中间体^[2]，其核心是硫代酰胺结构，在农药、医药等方面有着应用广泛，该类化合物由于化学生物活性与氮杂吲哚、吲哚等化合物在结构上相似，一直受到人们的广泛关注。该化合物对于治疗一些肿瘤、精神类疾病、高血压和糖尿病等都有较好的医药效果，对于急性心肌梗死、贫血、外周血管病变等缺血性疾病的疗效也较好^[3]。并且对于治疗肝炎等也有一定作用，因此这种药物的研究价值十分巨大。硫代酰胺类衍生物在农药合成方面因其具有抗菌、杀虫、抗病毒等生物活性，所以应用也较多。含硫代酰胺衍生物的一些新型农药^[4]，例如氟酰草胺等效果良好。

1.1.3 常见的硫代酰胺类药物的应用

硫代酰胺这种有机含硫化合物的结构本身具有较好的杀菌活性和合成活性，硫原子的核外电子分布特点使其有较强的电负性，所以该类化合物比酰胺类杀菌剂具的活性更强^[5]。因此硫代酰胺可以参加更多的转化反应。硫代酰胺类化合物具有易提纯、易合成、无异味等特点，这些性质使人们对这类化合物产生了更多的关注，对它们的合成、应用尤其是在生物活性方面的研究十分普遍。实验已表明，硫代酰胺类化合物对生活性的抑制作用应用较为广泛，可用于抗炎、杀菌、抗结核等领域，是一种广谱的杀菌剂^[5]。此类化合物可作为特殊的中间体及DNA测序和抗肿瘤药的合成。

1.2 硫代酰胺类化合物的合成方法

目前有关硫代酰胺化合物合成方法的报道有多种，硫代酰胺是一类重要的有机化合合成中间体，它不仅可以转变为许多化合物，还有不少具有抗菌的作用。酰胺类衍生物用途广泛，应用前景广阔，具有重要的学术价值，它的合成研究一直受到众多科学家的关注^[6]。

（1）硫化氢和腈合成硫代酰胺类衍生物