2-氨基-1,3,4噻二唑(敌枯唑)的合成

[实验原理]

2-氨基-1,3,4-噻二唑通常采用甲酸作原料,以盐酸作催化剂一步法合成

[反应式]

[试剂]

  硫代氨基脲2.3g(0.052mol)，甲酸1.4g，浓盐酸2.5mL，氢氧化钠溶液(572g/L)

[实验步骤]

1.向50mL三口圆底烧瓶中加入2.3克（0.025mol）氨基硫脲、1.4克（0.03 mol）甲酸及2.5 mL（0.052mol）36%浓盐酸（质量分数），摇匀加沸石。

2.安装回流装置及尾气接收装置，NaOH水溶液吸收盐酸尾气及温度计。接通冷凝水，在电热套上缓慢加热至80℃，搅拌反应2h。继续升温至反应物沸腾回流，反应3 h 后，观察现象变化。

3.反应液冷至室温，用14.3mL(572g/L) NaOH水溶液调节至pH到9-10，冰水冷却结晶。抽滤得初产物。

4.用10-15 mL水对初产品进行重结晶（包括热过滤和冷却结晶）。最后得到白色晶体。红外灯烘干。计算产率。

5.用显微熔点仪测量所得晶体熔点，判断晶体纯度。文献值：190-192 oC

6.所得样品做红外光谱测试，核磁共振谱测试。（文献值：IR:3315.41; 3295.90; 3098.90; 1615.93; 1504.76; 1336.12; 684.45 .13C NMR:142.4;168.132）

 [思考题]

该反应的成环机理是怎样的？

成环机理：

 [拓展]

目前,2-氨基-1,3,4-噻二唑通常采用甲酸作原料,以盐酸作催化剂一步法合成（乐长高,丁健桦,杨思金.5-烷基-2-氨基-1,3,4-噻二唑的合成及应用[J].化学世界,2002,7:366-368）,这种合成方法简单易行,但甲酸通常为液态水溶液,酸性、腐蚀性很强,又有难闻的刺激气味,在工业生产过程中不便运输保存,并且生产废料不利于回收利用.06年郑浩,董慧民等人在河南师范大学学报上发表了一篇关于2-氨基-1,3,4-噻二唑合成新方法。文中首次改用常态下为固态、便于运输保存且廉价易得的草酸为原料,在盐酸催化下,与硫代氨基脲缩合、环化,“一锅煮”制得标题产物.产物经高效液相色谱验证纯度,并通过IR, 13C NMR和高分辨MS等手段进行了表征. 与甲酸相比,草酸价格更便宜,这种方法不仅降低了生产成本,而且易于工业化生产.

具体合成线路为：

在50 mL圆底烧瓶中,加入5.0g (0.055 mmol)硫代氨基脲,4.02 g (0.044 mmol)草酸,15 mL 36%的浓盐酸,磁力搅拌加热回流3.5 h,冷却至室温后,先用40%氢氧化钠中和至pH 5~6,再用5%氢氧化钠调节pH 8~9,然后用冰水冷却20 min,抽滤,干燥得粗产品.用25 mL水加热溶解,趁热滤去不溶物后,自然冷却,放入冰箱,2 d后取出,可得橙黄色针状晶体颗粒,过滤干燥,得目标产物. 目标产物为橙黄色针状颗粒,mp1~191℃

最佳配比为n(草酸)∶n(硫代氨基脲)=1∶0.8,最佳回流时间为3.5 h