N-芳基-4-碘吡唑与芳基二硫醚的偶联反应

陈叶娜，钟 平

(温州大学化学与材料工程学院，浙江温州 325035)

N-芳基-4-碘吡唑与芳基二硫醚的偶联反应

陈叶娜，钟 平†

(温州大学化学与材料工程学院，浙江温州 325035)

1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑经碘代反应合成4-碘-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑（N-芳基-4-碘吡唑）．以N,N'-二甲基乙二胺为配体，在CuI催化下，N-芳基-4-碘吡唑与芳基二硫醚偶联反应，制备了N-芳基-4-芳硫基吡唑，产率75% – 82%．最后通过1H NMR、13C NMR、IR、MS对产物结构进行了表征．

N-芳基-4-碘吡唑；芳基二硫醚；偶联反应；碘化亚铜

当今世界，杂环类农药以其灵活多变的结构和高活性、高选择性、低毒而与未来农药发展的要求相适应，成为化学农药发展的主要趋势．其中吡唑类化合物因其作用机理独特、作用谱广、安全、高效等特点而受到越来越多的关注．在应用上，N-芳基吡唑类化合物主要用于杀虫、杀螨，部分化合物具有杀菌、除草的特性．锐劲特（I）是这类化合物的典型代表，具有触杀、畏毒、内吸等作用，其类似物也能够表现出良好的生物活性[1-3]，因此，在吡唑环4位引入芳硫基也是开发新农药的途径之一．

一般上，合成不对称硫醚的方法有：硫酚或硫醇盐与卤代物反应[4]，二硫醚与卤代物反应[5-6]，二硫醚与芳基硼酸反应[7-8]．但是以上这些方法的收率往往不是很高．本实验中，以1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑（II）与NIS（碘代琥珀酰亚胺）反应合成4-碘-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑（N-芳基-4-碘吡唑，III）；以N,N'-二甲基乙二胺为配体，在CuI催化下，4-碘-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑（III）与芳基二硫醚（IV）偶联反应，合成了4-芳硫基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑（V）．具体反应式如下：

其中，Va：Ar = C6H5-；Vb：Ar = 4-F-C6H4-；Vc：Ar = 4-Cl-C6H4-；Vd：Ar = 4-NO2-C6H4-；Ve：Ar = 4-CH3-C6H4-．

1 实验部分

1.1 试剂及仪器

试剂：2,6-二氯-4-三氟甲基苯胺和2,3-二氰基丙酸乙酯为工业品，其它药品及试剂均为分析纯，溶剂用分子筛干燥．

仪器：EA1112型元素分析仪，Bruker VECTOR55型红外光谱仪，KBr压片机，Bruker AVANCE-300型核磁共振仪，气相色谱质谱联用仪（SHIMADZU GCMS-QP2010 plus）．

1.2 实验操作

1.2.1 4-碘-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑（III）的合成

将0.321 g（1 mmol）1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑（II）溶解于2 mL乙酸中，室温搅拌下投入0.246 8 g（1 mmol）碘代琥珀酰亚胺，TCL跟踪反应，原料反应完全后加入饱和碳酸钾水溶液，pH调至7，乙酸乙酯萃取（3 × 15 mL），无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂得固体，经柱层析，得目标产物（III）0.043 8 g，产率98%．

1.2.2 4-芳硫基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑（Va – Ve）的合成

在有氧气的条件下，将0.044 7 g（0.1 mmol）III、0.1 mol芳基二硫醚、0.009 5 g（5%）CuI、0.000 6 g（5%）N,N'-二甲基乙二胺溶于2 mL二甲亚砜与1 mL水的混合溶液中，机械搅拌下加热至80℃，24小时后加入10 mL饱和氯化钠水溶液，乙醚（3 × 15 mL）萃取水层后，用饱和氯化钠水溶液冲洗有机层（3 × 5 mL），无水硫酸镁干燥，过滤，除去溶剂得固体，经柱层析得目标产物Va – Ve．

2 结果与讨论

2.1 合成路线的讨论

关于4-碘-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑的合成有文献报道使用乙腈作溶剂，但是产率在75%左右[9]．我们使用乙酸作溶剂，为反应提供一个酸性环境，产率达到98%．

以N,N'-二甲基乙二胺为配体，CuI催化N-芳基-4-碘吡唑与芳基二硫醚的偶联反应得到较高产率的目标产物．

2.2 检测数据

Va：4-苯硫基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑

产率75%；淡黄色粉末；m.p. 238 – 240℃；1HNMR（CD3COCD3）δ：6.25（s，2H），7.17 –7.21（m，3H），7.31 – 7.36（m，2H），8.12（s，2H）；13C NMR δ：90.7，113.5，123.4（q，JC-F= 271.5 Hz），126.6，127.4，128.8，130.2，133.3，134.8，137.0，137.5，137.8，153.3；MS（DI）：428（M+），353，143，77；IR（cm-1）：3 338（NH2），2 360（CN）．C17H9Cl2F3N4S，计算值：C 47.57，H 2.11，N 13.05；检测值：C 47.54，H 2.13，N 13.02．

Vb：4-对氟苯硫基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑

产率80%；白色粉末；m.p. 239 – 240℃；1H NMR（CD3COCD3）δ：6.30（s，2H），7.14（d，J = 7.0 Hz，2H），7.26（d，J = 7.0 Hz，2H），8.11（s，2H）；13C NMR δ：89.8，112.1，115.6，115.9，122.0（q，JC-F= 271.5 Hz），126.0，127.6，131.8，133.7，135.5，136.1，151.8，161.0（d，JC-F= 242.1 Hz）；MS（DI）：446（M+），353，143，95；IR（cm-1）：3 333（NH2），236 1（CN）．C17H8Cl2F4N4S，计算值：C 45.65，H 1.80，N 12.53；检测值：C 45.61，H 1.82，N 12.49．

Vc：4-对氯苯硫基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑

产率78%；白色粉末；m.p. 253 – 255℃；1H NMR（CD3COCD3）δ：6.29（s，2H），7.18（d，J = 7.4 Hz，2H），7.36（d，J = 7.4 Hz，2H），8.10（s，2H）；13C NMR δ：90.1，113.4，123.4（q，JC-F= 271.5 Hz），127.4，128.1，130.2，132.1，133.1，134.6，136.0，137.5，153.3，206.2；MS（DI）：462（M+），353，143，111；IR（cm-1）：3 327（NH2），2 362（CN）．C17H8Cl3F3N4S，计算值：C 44.04，H 1.74，N 12.08；检测值：C 43.97，H 1.76，N 12.05．

Vd：4-对硝基苯硫基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑

产率82%；白色晶体；m.p. 251 – 252℃；1H NMR（CD3COCD3）δ：6.44（s，2H），7.35（d，J = 8.7 Hz，2H），8.12（s，2H），8.20（d，J = 8.7 Hz，2H）；13C NMR δ：88.5，113.7，125.8（q，JC-F= 271.5 Hz），126.6，128.0，133.6，135.3，135.8，137.3，138.1，147.4，148.2，154.0；MS（DI）：473（M+），353，143，122；IR（cm-1）：3 329（NH2），2 361（CN）．C17H8Cl2F3N5O2S，计算值：C 43.05，H 1.70，N 14.77；检测值：C 43.02，H 1.71，N 14.75．

Ve：4-对甲基苯硫基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基)-3-氰基-5-氨基吡唑

产率76%；白色粉末；m.p. 230 – 232℃；1H NMR（CD3COCD3）δ：2.41（s，3H），6.37（s，2H），7.43（d，J = 8.4 Hz，2H），7.64（d，J = 8.4 Hz，2H），8.07（s，2H）；13C NMR δ：106.3，113.0，126.0（q，JC-F= 271.5 Hz），126.6，128.0，131.4，135.3，135.8，136.4，138.0，142.7，142.9，151.1；MS（DI）：442（M+），353，143，91；IR（cm-1）：3 348（NH2），2 360（CN）．C18H11Cl2F3N4S，计算值：C 48.77，H 2.50，N 12.64；检测值：C 48.74，H 2.51，N 12.60．

[1] Liu C L. World Pesticide Information Handbook [M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2000: 40.

[2] Shuko O, Nobuo K, Toshiki F. Preparation of pyrazole derivatives as pest control agents: WO, 9845274 [P]. 1998-10-15.

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[4] Shah S T A, Khan K M, Heinrich A M, et al. An alternative approach towards the syntheses of thioethers and thioesters using CsF-Celite in acetonitrile [J]. Tetrahedron Lett, 2002, 43: 8281-8283.

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Coupling Reaction of N-Aryl-4-iodopyrazole and Aryl Disulfides

CHEN Yena, ZHONG Ping
(College of Chemistry and Materials Engineering, Wenzhou University, Wenzhou, China 325035)

4-iodo-1-(2,6-dichloro-4-trifluoromethylphenyl)-3-cyano-5-aminopyrazole (N-aryl-4-iodopyrazole) was synthesized from 1-(2,6-dichloro-4-trifluoromethylphenyl)-3-cyano-5-aminopyrazole by iodination. N-aryl-4-arylthiopyrazole was synthesized from N-aryl-4-iodopyrazole and aryl disulfides by coupling reaction using N,N'- dimethylaminoethylamine as ligand and CuI as catalyst. The rate of production was in the range of 75% to 82%. The structure of the product was characterized by1H NMR,13C NMR, IR and MS spectra.

N-aryl-4-iodopyrazole; Aryl Disulfides; Coupling Reaction; Cuprous Iodide (CuI)

O643.624

A

1674-3563(2010)02-0026-04

10.3875/j.issn.1674-3563.2010.02.006 本文的PDF文件可以从xuebao.wzu.edu.cn获得

(编辑：王一芳)

2009-03-24

国家自然科学基金(20972114)；浙江省自然科学基金(Y407079，Y4080027)；浙江省科技计划重点项目(2007C21116)

陈叶娜(1984- )，女，江苏溧水人，硕士研究生，研究方向：药物合成．† 通讯作者，zhongp0512@163.com