4-溴苯基异硫氰酸酯的合成

介绍

4-溴苯基异硫氰酸酯（分子式C₇H₄BrNS）是一种对位溴取代的芳香族异硫氰酸酯，常温下为白色至浅黄色结晶性固体；其分子兼具高亲电性的异硫氰酸酯基团与可发生交叉偶联的溴取代位点，可与胺、醇、硫醇等亲核试剂加成生成硫脲、硫代氨基甲酸酯等衍生物，也可通过Suzuki、Heck等偶联反应拓展分子骨架，是有机合成中构建含硫杂环、药物活性分子及农用化学品的重要双功能合成砌块，也可用于生化分析中对多肽与蛋白质的氨基进行衍生化标记。

图一 4-溴苯基异硫氰酸酯

合成

在一个干净干燥的100mL圆底烧瓶中装入1mmol胺和1mmol CS2的10mL DMSO溶液。搅拌混合物并与1mmol TBAI混合10分钟。然后在持续搅拌下，在10分钟内缓慢加入1mmol碘，直至反应混合物中出现黄色元素硫。用2mL 10%硫代硫酸钠水溶液洗涤反应混合物，然后用5mL蒸馏水洗涤。滤出反应混合物中的硫，分离有机层，用无水硫酸钠干燥，过滤，浓缩，最后用柱色谱法（硅胶，乙酸乙酯/己烷1/10）纯化。通过IR、1H NMR、13C NMR、HRMS和元素分析对合成的化合物4-溴苯基异硫氰酸酯进行了表征[1]。

图二 4-溴苯基异硫氰酸酯的合成

向苯基二硫代氨基甲酸酯盐（表1，化合物1）（540mg，2mmol）在乙酸乙酯（5mL）和水（5ml）中的搅拌和冰冷的悬浮液中加入NaHCO3（336mg，4mmol）。在10-15分钟内向其中夹点加入TPATB（0.852g，2mmol），得到苯基异硫氰酸酯（表1，化合物1a）。在此期间，观察到元素硫的沉淀。TLC确认反应完成。向反应混合物中进一步加入乙酸乙酯（10mL）。用水（2-5mL）洗涤有机层，用无水Na2SO4干燥，减压浓缩，用硅胶短柱纯化，同时用己烷-乙酸乙酯（97:3）洗脱，得到纯产物4-溴苯基异硫氰酸酯（216mg，80%）[2]。

图二 4-溴苯基异硫氰酸酯的合成2

参考文献

[1]Srivastava, N. (2021). Tetrabutylammonium Iodide/I2 Mediated Convenient and Green Synthesis of Substituted Organic Isothiocyanates. Organic Preparations and Procedures International, 53(6), 562–570.

[2]Kuotsu, Neivotsonuo Bernadette, Jamir, Latonglila, Phucho, Tovishe, et al. A Novel One-pot Synthesis of Isothiocyanates and Cyanamides from Dithiocarbamate Salts Using Environmentally Benign Reagent Tetrapropylammonium Tribromide[J]. Acta Chimica Slovenica,2017,64(4):832-841. DOI:10.17344/acsi.2017.3342.