[发明专利]一种2-硫代乙内酰脲及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于有机化学领域，涉及杂环化合物，具体涉及硫取代杂环化合物。

背景技术

阴离子识别是指受体(主体)选择性与阴离子结合，并产生某种特定功能的过程，在生物、化学、医学、催化和环境科学等领域占有举足轻重的地位，尤其是在生物体的代谢过程中如DNA识别、分子运输等具有重要作用。阴离子识别与传感体系的研究逐渐成为超分子化学研究热点。江洪等设计合成了阴离子识别受体N-硝基脲，在该受体的DMSO溶液加入氟离子、磷酸二氢根离子、磷酸氢根离子，溶液颜色由黄色变为紫色，从而实现对这三种阴离子的裸眼识别（无机化学学报，2008,24(7),1073）。张有明等设计合成了阴离子识别受体缩氨基硫脲，在上述缩氨基硫脲的乙腈溶液中加入氟离子、醋酸根离子、正丁酸根离子，溶液由无色变为黄色，从而实现了这三种阴离子的裸眼识别（化学学报，2006,64（1），79）。但是，上述阴离子识别受体必须首先制备成溶液，然后和阴离子作用才能实现离子识别，显然存在携带不方便和检测过程不够快捷的缺点。

2-硫代乙内酰脲广泛应用在生物领域，可以用来治疗HSV、HIV和白血病。但是未见其应用在阴离子识别上。

发明内容

本发明的要求解决的技术问题是提供一种改进的2-硫代乙内酰脲，该化合物可用于检测氟离子，尤其是可用于制备快速检测氟离子的试纸。

本发明解决上述问题的技术方案是：

一种2-硫代乙内酰脲，其化学结构如下式（I）所示：

式（I）中，R为C1~12烷基、对硝基苯基、对氰基苯基、对甲氧基苯基、对丁基苯基、3,5-二三氟甲基苯基或苯基。

上式（I）中，

当R为C1~12烷基时，式（I）所示化合物为4-（4’-羟基苯基）1-C1~12烷基-2-硫代乙内酰脲；

当R为对硝基苯基时，式（I）所示化合物为4-（4’-羟基苯基）1-（4’-硝基苯基）-2-硫代乙内酰脲；

当R为对氰基苯基时，式（I）所示化合物为4-（4’-羟基苯基）1-（4’-氰基苯基）-2-硫代乙内酰脲；

当R为对甲氧基时，式（I）所示化合物为4-（4’-羟基苯基）1-（4’-甲氧基苯基）-2-硫代乙内酰脲；

当R为对丁基苯基时，式（I）所示化合物为4-（4’-羟基苯基）1-（4’-丁基苯基）-2-硫代乙内酰脲；

当R为苯基时，式（I）所示化合物为4-（4’-羟基苯基）1-苯基-2-硫代乙内酰脲；

当R为3,5-二三氟甲基苯基时，式（I）所示化合物为4-（4’-羟基苯基）1-（3’,5’-二三氟甲基苯基）-2-硫代乙内酰脲。

本发明所述的2-硫代乙内酰脲本领域常用方法合成，本发明人推荐的方法如下所述：将4-羟基苯基甘氨酸甲酯和异硫氰酸酯按1:1的摩尔比加入四氢呋喃中，室温下反应10~24小时后，减压蒸馏除去溶剂，然后上硅胶柱洗脱掉残留固体即可；所述上硅胶柱洗脱的洗脱液由乙酸乙酯和正己烷混合得到，其中乙酸乙酯︰正己烷的体积比为1︰1～4。

上述2-硫代乙内酰脲合成方法的反应过程为：

反应式（II）中，R为C1~12烷基、对硝基苯基、对氰基苯基、对甲氧基苯基、对丁基苯基、3,5-二三氟甲基苯基或苯基。

本发明所述的2-硫代乙内酰脲与氟离子结合，使含2-硫代乙内酰脲的溶液或试纸发生颜色变化。其中，

使含2-硫代乙内酰脲的溶液发生颜色变化的方法是，将所述的2-硫代乙内酰脲溶解在乙腈、THF、DMF或者DMSO等亲水性溶剂中，然后滴加待检测样品，观察溶液颜色是否发生改变，如果溶液颜色发生变化，则说明样品中含有氟离子；

使含2-硫代乙内酰脲的试纸发生颜色变化的方法是，将待检测样品滴加在试纸上，观察检测试纸颜色是否发生改变；如果试纸颜色从白色变成紫色，则说明样品中含有氟离子；上述试纸的制备方法为：将所述的2-硫代乙内酰脲溶解在乙腈、THF，二氯甲烷或者丙酮等易挥发溶剂中，然后将滤纸浸泡在所配制的溶液中，浸透后取出滤纸晾干即得。

本发明相对于现有技术具有以下优点：本发明所述的2-硫代乙内酰脲可以制备成检测氟离子的试纸，不仅携带方便，而且检测过程快捷。

附图说明

图1为4-（4’-羟基苯基）1-丁基-2-硫代乙内酰脲乙腈溶液的添加不同阴离子的颜色变化图。

图24-（4’-羟基苯基）1-丁基-2-硫代乙内酰脲乙腈溶液的添加不同阴离子的紫外可见光光谱。