光催化胺与二硫化碳合成硫脲

doi:10.6023/cjoc202405007

有机化学 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (1): 240-245.DOI: 10.6023/cjoc202405007 上一篇下一篇

研究论文

光催化胺与二硫化碳合成硫脲

李伟, 王奕森, 周荣, 高文超^*()

太原理工大学化学与化工学院太原 030024

收稿日期:2024-05-07 修回日期:2024-07-02 发布日期:2024-08-30
基金资助:
国家自然科学基金(21901179)

Synthesis of Thioureas from Amines and CS₂ via Photoredox Catalysis

Wei Li, Yisen Wang, Rong Zhou, Wenchao Gao()

College of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024

Received:2024-05-07 Revised:2024-07-02 Published:2024-08-30
Contact: *E-mail: gaowenchao@tyut.edu.cn
Supported by:
National Natural Science Foundation of China(21901179)

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摘要/Abstract

近年来, 光催化已经发展成为合成化学、药物化学中构建新化合物的一种重要方法. 以CS₂为硫羰基源, 与胺在可见光照射下成功合成了多种对称及非对称硫脲. 在机理上, CS₂与胺加成后在光催化剂作用下通过单电子氧化产生硫自由基, 并形成活性二聚物被胺类化合物亲核取代生成硫脲化合物. 本方法反应条件温和, 官能团容忍度好, 合成操作简便.

关键词: 光化学, 硫脲, 二硫化碳, 绿色合成

In recent years, photocatalysis has become an important tool to construct new compounds in synthetic and pharmaceutical chemistry. In this work, various symmetric and unsymmetric thioureas were successfully synthesized by photoredox catalysis using CS₂ as thiocarbonyl source. For the mechanism, thiyl radicals were generated via single electron transfer process under photoredox catalysis after the nucleophilic addition of amines to CS₂, and then dimerized to reactive disulfides, which reacted with the other amines to form thioureas. The method features mild conditions, good functional group tolerance, and simple operation.

Key words: photochemistry, thioureas, carbon disulfide, green synthesis

引用此文

李伟, 王奕森, 周荣, 高文超. 光催化胺与二硫化碳合成硫脲[J]. 有机化学, 2025, 45(1): 240-245.

Wei Li, Yisen Wang, Rong Zhou, Wenchao Gao. Synthesis of Thioureas from Amines and CS₂ via Photoredox Catalysis[J]. Chinese Journal of Organic Chemistry, 2025, 45(1): 240-245.

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图/表 5

图1. 含硫脲结构的药物天然产物及活性对比

Figure 1. Drugs and natural products containing thiourea structures and the activity comparation

图2. 硫脲化合物合成方法

Figure 2. Synthetic methods for thiourea compounds

Entry	Solvent	Base	Yield^b/%
1	H₂O	—	Trace
2	EtOAc	—	25
3	CH₃CN	—	43
4	CH₃CN	DABCO	78
5^c	CH₃CN	DABCO	95

表1. 合成3a的反应条件筛选

Table 1. Reaction condition optimization for the synthesis of 3a

表2. 硫脲合成底物拓展a,b

Table 2. Substrate scope for the synthesis of thioureas

图3. 控制实验及推测的反应机理

Figure 3. Control experiments and proposed mechanism (a) Intermediate capture reaction; (b) Stern-Volmer quenching study; (c) Proposed catalytic cycle

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