N_2苯基_1_2_3_连三唑_4_甲酰基_N_芳基硫脲化合物的特征红外光谱

1、第21卷,第2期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁光谱学与光谱分析2001年4月󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁SpectroscopyandSpectralAnalysisVol󰀁21,No󰀁2,pp177󰀂179April,2001󰀁N󰀂(2󰀂苯基󰀂(1,2,3󰀂连三唑♦

2、42;4󰀂甲酰基)󰀂N󰀂󰀂芳基硫脲化合物的特征红外光谱安󰀁悦󰀁󰀁李英俊󰀁󰀁胡皆汉12*2󰀁󰀁孟令俭󰀁󰀁王光明辽宁师范大学实验中心,116029󰀁大连中科院大连化学物理研究所,116023󰀁大连摘󰀁要󰀁研究了N󰀂(2󰀂苯基󰀂(1,2,3󰀂连三唑󰀂4&

3、#983042;甲酰基)󰀂N󰀂󰀂芳基硫脲化合物的芳环、碳硫双键、连三唑与酰胺等特征红外光谱,讨论了它们随化学结构而变化的一些规律,特别详细讨论了不同取代基对远程基团特征光谱的影响。结果表明离取代基直至第五个基团的特征谱带仍然受到影响。这对远程光谱的研究是很有启发意义的。主题词󰀁N󰀂(2󰀂苯基󰀂(1,2,3󰀂连三唑󰀂4󰀂甲酰基)󰀂N󰀂󰀂芳基硫脲化合物,󰀁特征红外光谱,b

4、3041;化学结构󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁(c)(d)ClNO2引󰀁󰀁言󰀁󰀁唑类化合物以其广普、高效、强内吸收杀菌的作用和植物生长调节作用正受到人们广泛关注1。而其中许多连三唑类化合物显示出消炎和抑制肿瘤扩散等药效,已成为唑类化合物研究的新热点2,3。酰基硫脲衍生物不仅是重要的有机合成中间体,而且也具有重要的生物活性,可用作杀虫剂4、除草剂5和植物生长调节剂6。根据活性叠加原理7,我们将既含连三唑又含硫脲的两种活性基团结合在一起,采用超声波辐射固&

5、#983042;液相转移催化法8合成出4种新化合物(ad),而对这类化合物的红外光谱过去研究的较少。本文首次研究了这4种新化合物的芳环、连三唑、碳硫双键与酰胺等特征红外光谱,探讨了它们随化学结构而变化的一些规律,特别讨论了这类化合物的红外光谱长程影响。本文对类似的研究有一定的参考价值。Tab󰀁1󰀁Themediumstrongbandsofthefourcompounds(cm-1)1󰀁实验部分1󰀁1󰀁样品按文献8的方法合成,样品的纯度大于99%。经元素分析,MS,IR,1HNMR和13CNMR等方法综合测定,确认

6、所合成的4种新化合物的化学结构式如下:NNONHSAr󰀁󰀁Ar:(a)󰀁󰀁󰀁(b)CH3Br󰀁2000󰀂08󰀂05收,2000󰀂12󰀂20接受;安󰀁悦,女,1963年生,辽宁师范大学实验中心高级工程师,硕士󰀁*通讯联系人178󰀁󰀁󰀁󰀁光谱学与光谱分析󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁&#

7、983041;󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁第21卷1󰀁2󰀁仪器采用PE1730FTIR红外光谱仪,KBr压片制样。2󰀁结果与讨论󰀁󰀁由于这4种化合物的化学结构除右端苯环对位取代基不同外,其余结构的所有部分都是相同的,所以,除取代基(分别为 CH3, Br, Cl, NO2)的特征光谱外,其余的光谱都应十分相近,这对探讨取代基对光谱的影响,特别是对光谱的长程影响十分有利。为了节省篇幅和

8、便于探讨起见,本文只绘出其中一个化合物的红外光谱图,见图1;并将4个化合物中等强度以上的谱峰列出,见表1。为了分析清晰起见,我们将对位取代基本身的特征光谱峰列出,见表2。Fig󰀁1󰀁Theinfraredspectrumofcompoand(c)Tab󰀁2󰀁Thecharacteristicbandsofpara󰀂orientatinggroup(cm-1)化合物(a)对位取代 CH3谱峰296029211384462(b)(c)(d)Br Cl NO2󰀂CH󰀂C C CHϗ

9、042;Br 󰀂Cl󰀁N O󰀁N ONO2的反对称伸缩振动NO2的对称伸缩振动3指认󰀁C H说明甲基C H的反对称伸缩振动甲基的对称变角振动3甲基与苯环上碳碳的变角振动注:甲基的反对称变角振动在1460cm-1附近,由于与苯环上的骨架振动谱带重叠,故未列出。󰀁󰀁这里需要讨论的是,(b)(c)化合物的C Br,C Cl键伸缩振动,本应出现于500900cm-1之间9,但两化合物在此区间的光谱既看不出有稍微显著的区别,而且与(a)(d)化合物也没有什么明显的不同,所以未能指认出它们的特征谱带,但在 &#

10、983042;Br、 󰀂Cl( 代表苯环)的偶合谱带1078与1097cm-1上却看出了它们的区别,这与文献10在462cm-1处出现了一条其他3个化合物不出现的强吸收峰,我们尝试把它归属为甲基与苯环上碳碳变角振动,与丙烷上的󰀂C C 近。为了便于讨论对位取代基对光谱的短程与长程影响,我们把芳环、NH、C、酰胺基与连三唑的已可明确指认C变角振动(在385cm-1处,见参考文献11)接的有关报道相符。此外,最值得注意的一点是,(a)化合物的特征光谱峰列于表3。Tab󰀁3󰀁Thecharacteristicbandsofthesame

11、groupofthefourcompouds(cm-1)特征谱峰󰀁C H󰀁C C化合物单取代苯的特征谱峰对位取代苯的特征谱峰󰀁N H󰀁CS1534说明芳环上的C H伸缩振动芳环上的骨架振动芳环上的碳氢面外振动碳硫双键的伸缩振动!带主要贡献来自于酰胺中的O#带贡献界于两者之间唑环上的C H伸缩振动唑环上的CN伸缩振动C伸缩振动带主要贡献来自于酰胺中的C N振动酰胺!带酰胺带酰胺#带󰀁C H󰀁CN󰀁󰀁由表3可以看出取代基的效应,由近至远直到唑环对它们的特征光谱都有一定的影

12、响。从最近的直接对位取代苯环说起,对位取代苯特征谱峰从(a)至(d)化合物,依次为814,829,832,852cm-1,逐渐增大,显然与CH3,Br,Cl,NO2的电第2期󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁󰀁光谱学与光谱分析负性依次增大息息相关。而对1606,1608,1611,1615cm谱峰也有相似的关系,但影响幅度较小;前者(a)与(d)相差38cm-1,

13、后者只相差10cm-1。对离取代基次近的N H伸缩振动而言,从(a)至(d)谱峰波数逐渐降低,依次为3376,3332,3331,3323cm-1,(a)与(d)波数相差达到53cm-1,可见取代基的效应仍然很大。对又次近的C伸缩振动而言,(a)与(d)两者对此振动也都差29cm-1,仍然看到取代基的显著影响。对比离CS基更远的酰胺基来说,影响最大的是酰胺#带,其次为带,对!带影响很少;(a)与(d)两者相差:#带为41cm-1,带为11cm-1,!带相差只有1cm(在仪器误差允许范围内)。这与表3中对酰胺3个谱带的说参󰀁󰀁󰀁󰀁&

14、#983041;󰀁󰀁󰀁󰀁-1179明一致,因为#带主要贡献为C N伸缩振动,它位于分子链上,所以影响最大。对唑环的有关特征谱峰,虽然仍有一些影响,如󰀁C,(a)与(d)相差了10cm-1,但影响已较弱了。对最远端的单取代苯,几乎已看不出什么影响,这从单取代苯的特征谱峰701cm-1由(a)至(d)几乎相等(在仪器误差允许范围内)可以看到。此外,值得注意的是,相对而言,取代基NO2影响最大,Br,Cl几乎有相近或相同的影响。本文4个新化合物化学结构的可比度很大,除一个取代基不同外,其余结构都是相同的,而指认特征谱带又

15、很明确,由此我们相信,本文对取代基近程、远程光谱影响的探讨,将对振动光谱的深入研究具有一定的价值。文献考1󰀁NHAnderson.ProceedingofsthInternationalCongressofChemistry.Kyoto,Janpan,29Aug-4Sep.1982,3452󰀁FangmingLIUetal(刘方明等).ChineseJ.ofOrganicChemistry(有机化学),1999,19:1573󰀁ZiyiZHANGetal(张自义等).ActaPharamaceuticaSinica(药学学报),1991,26:8

16、094󰀁PWegner,HrKrueger,HFFrankeetal.EurPat.190,611(CA.105:221039h)5󰀁JJirman.Czech.245,088(CA.110:7876p)6󰀁TaibaoWEIetal(魏太保等).Chem.J.ofChineseUniversities高等学校化学学报),1992,13(9):12177󰀁王元正.化学世界,1994,35(3):1228󰀁YingjunLIetal(李英俊等).ChineseJ.ofAppliedChemistry(应用化学),19

17、98,15(1):959󰀁LJBellamy.TheInfraredSpectraofComplexMolecules.London:ChapmaandHall,1975,68󰀁10󰀁荆煦英,陈式棣,么恩芳.红外光谱实用指南.天津科学技术出版社,1992,180󰀁11󰀁胡皆汉,王国侦编著.红外与拉曼光谱的计算原理与计算程序.北京:光谱学与光谱分析编辑部出版,1984TheCharacteristicInfraredSpectraofN󰀂(2󰀂Phenyl󰀂(1,2,3

18、󰀂Triazole󰀂formyl)󰀂N󰀂󰀂ArylthioueasYueAN1,YingjunLI1,JiehanHU2,LingjianMENG1andGuangmingWANG112CenterofExperiment,LiaoningTeachers󰀂University,116029󰀁DalianDalianInstiuteofChemicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,116023󰀁DalianAbstract󰀁ThecharacteristicinfraredspectraofN󰀂(2󰀂phenyl󰀂(1,2,3󰀂triazole󰀂formyl)󰀂N󰀂󰀂aryl)󰀂thioueashavebeenstudie