2-氨基3-氰基噻吩的合成

实验十一2-氨基-3-氰基噻吩的绿色合成

一、实验目的

1.学习Gewald反应合成2-氨基噻吩类化合物；

2.了解绿色化学的理念；

3.学习重结晶法提纯化合物，熟悉熔点仪的使用及化合物的常见表征方法。

二、实验原理

2-氨基噻吩衍生物是一类重要的有机中间体，在医药、农药和染料等化合物的合成中具有广泛的应用。例如，以取代2-氨基噻吩作为中间体可以合成出各种具有抗癌、抗氧化以及杀虫、除草等广泛生物活性的噻吩并嘧啶类化合物。因此，研究简便高效的方法合成2-氨基噻吩衍生物已引起人们的广泛兴趣。目前研究最集中同时也被公认为最经典的方法是通过Gewald反应合成2-氨基噻吩衍生物，最常见的是三组分Gewald反应，即：含-氢的醛或酮、活泼的氰基化合物（如氰基乙酸乙酯、氰基乙酰胺或α-氰基酮类化合物等）与单质硫在有机碱（如吗啡啉、哌啶、二乙胺或三乙胺等）作催化剂，于室温条件下发生反应，生成2-氨基噻吩衍生物（如图1）。

R1 R2O

+

X

CN

+S8

S

R1

R2

X

NH2 X = CN, COOEt, COPh, etc

图1 三组分Gewald反应式

本实验以碳酸钾为非均相固体碱催化剂通过三组分Gewald反应采用“一锅”法简易高效合成2-氨基-3-氰基-4,5,6,7-四氢苯并[b]噻吩（合成方法如图2）。

O

CN

CN +S8

+

S CN NH2

K2CO3

(I)

图2 目标化合物的合成方法

三、主要仪器和试剂

1.仪器：三颈烧瓶、磁力搅拌电热套、球形冷凝管、接引管、直形冷凝管、橡皮管、

锥形瓶、抽滤瓶、布氏漏斗、烧杯、玻璃棒。

2.试剂：环己酮、硫粉、丙二腈、无水乙醇。

四、实验仪器及装置图

五、实验操作流程

反应加热回流3h重结晶

抽滤

六、实验操作步骤现象、解释

1.在装有回流冷凝管的圆底烧瓶中加入1.63 g环己酮，1.1 g丙二腈，0.58 g升华硫和

15mL无水乙醇，再加入0.46gK2CO3，在78℃下反应2～3h后，TLC监控反应进程。

2.反应结束后，边搅拌边加入60 mL冷水，有大量固体析出，收集粗产品。

3.用乙醇溶解粗产品，经重结晶得淡黄色晶体，并干燥，保存备用。

七、产率的计算

2-氨基-3-氰基噻吩，淡黄色晶体。

八、实验结果讨论

蒸发浓缩时，没能很好的控制温度，导致产品品相不是很理想。