N-甲硫脲的合成

介绍

N-甲硫脲的化学式为C2H6N2S，外观为白色针状或柱状结晶。它易溶于水和醇，溶于丙酮，微溶于醚。它主要用于有机合成，作为合成硫脲类化合物的中间体。

图一 N-甲硫脲

合成

向搅拌的溶剂（6mL）、氨水（2.2mmol，25%）和硫代异氰酸甲酯（1mmol）的混合物中缓慢加入CuBr2（0.5mmol），并在室温下搅拌反应混合物3小时，原位生成硫脲（2）。在此期间，观察到黑色沉淀物并沉淀在圆底烧瓶底部。将反应混合物转移到离心管中，使用离心机将混合物离心10分钟。黑色固体沉淀在离心管底部。通过在热水浴（50℃）上加热反应混合物10分钟去除过量氨。然后加入CuBr2（2.2 mmol）和酮（3，1.1 mmol）并继续回流。通过TLC（2%乙酸乙酯的己烷溶液）研究了反应的进展。反应结束后，在50℃下过滤反应混合物，用乙酸乙酯（220mL）萃取过滤器。用饱和NaHCO3溶液（5mL）洗涤乙酸乙酯层，用无水Na2SO4干燥，减压浓缩，用硅胶柱（己烷-EtOAc，9:1：）纯化，得到N-甲硫脲[1]。

图二 N-甲硫脲的合成

将384kg 99%硫脲、2500kg环己烷、20kg溴化四丁基铵放入5000L搪玻璃反应器中，加热至50-65°C，反应380kg氯甲烷气体4小时，然后进行色谱跟踪，使硫脲转化率≥99.9%，用氮气吹扫以去除残留的氯化氢气体，将混合物冷却至10-15°C，滴加300kg水合肼，将混合物孵育反应和蒸馏。将混合物冷却至-15°C并过滤，得到N-甲硫脲。含量为99.6%，收率为98.0%[2]。

图三 N-甲硫脲的合成2

用浓氨（10mmol）处理S-甲基 N-甲基二硫代氨基甲酸酯（5mmol）的甲醇（10mL）溶液。将混合物加热回流2小时，减压浓缩，用DCM和水提取（三次），然后收集有机相，用盐水（20mL 3）洗涤，用Na2SO4干燥并减压浓缩，以80%-90%的收率获得所需产物N-甲硫脲[3]。

图四 N-甲硫脲的合成3

参考文献

[1]Zhang B ,Shi L .CuBr2 mediated synthesis of 2-Aminothiazoles from dithiocarbamic acid salts and ketones[J].Phosphorus, Sulfur, and Silicon and the Related Elements,2019,194(12):1134-1139.

[2]孙绪兵,吕明永,冯训娟,等.甲基氨基硫脲合成工艺[P].山东省:CN201510165124.X,2017-03-08.

[3]Zeng Y ,Cao R ,Yang J , et al.Design, synthesis and biological evaluation of novel HSP70 inhibitors: N, N′-disubstituted thiourea derivatives[J].European Journal of Medicinal Chemistry,2016,11983-95.