背景及概述
2-氨基-4，5-二甲基噻唑盐酸盐属吡唑类除革剂，是叶绿素合成抑制剂。为广谱稻田除草剂，水稻移栽后1～7d杂草萌芽前或杂草萌芽后施用3kg（a.i.）/ha.可防除一年生和多年生杂草。用于旱田除草效果不好。可用于直播稻田，但是温度高于35℃，会发生暂时性作物药害.不得在稗草长到4～5叶期后施药，而本品的杀草谱随处理时间而异，在灌溉条件下，处理后3～5周，对稗草和慈菇属有着持久的抑制作用，其活性取决千处理时的温度，当低于15℃，活性下降，尤其对萤蔺，低温下防效更差。2-氨基-4，5-二甲基噻唑盐酸盐英文名称：2-Amino-4，5-Dimethylthiazole Hydrochloride，中文别名：4，5-二甲基-2-噻唑胺盐酸盐，CAS号：71574-33-9，分子式：C5H9ClN2S，分子量：164.656。
制备
目前以酮（醛）、（取代）硫脲为原料合成2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐的方法包括：（a）经典法[1]：由碘、硫脲和酮直接反应得到；（b）Halltzsch法：卤代酮（醛）和取代硫脲在不同溶剂中反应生成；（c）固相合成法等。以上各法虽有其自身特点但也有不足之处：如经典法反应时间长，一般需要数十小时以上；Halltzsch法原料不易得到、且成本高、易造成污染、后处理较烦杂；固相合成法比较新颖，但是应用范围有待于进一步扩展。微波辐射有机合成方法以其快速、方便、环保、节能等优势越来越受到人们的关注，也符合绿色化学的现代科学发展观。本文在经典法基础上，研究了在微波辐射条件下，碘催化酮与硫脲环合生成2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐的反应，摸索得到反应条件，并对反应机理进行了初步探讨，为微波辐射条件下合成杂环化合物及机理提供了基础数据[1]。2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐的合成反应式如下图：
图1 2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐的合成反应式
仪器和试剂
三乐牌家用微波炉，改造安装回流冷凝装置，输出功率650 w；FT．IR spectrometer one红外光谱测定仪，KBr压片；PAⅪAN MERCURY vx．300核磁共振仪，内标TMS；泰克x．5型显微熔点测定仪，温度未经校正。
实验操作：
方法一、
将硫脲7．6 g（0．1 mol）、碘12．7 g（0．05 mol）和2-丁酮5．2 mL（0．05 mol）混合，搅拌下在195 w微波辐射反应40 s后接着130 w反应5 分钟。反应完毕加热水200mL，趁热过滤，滤液用碳酸钠水溶液处理，得黄色固体，冷却减压过滤，滤饼用盐酸水溶液及蒸馏水洗涤两次，真空干燥后得6．4 g淡黄色针状晶体2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐，产率88％。
方法二、
1，3-二甲基-5-吡唑啉酮与碳酸钾在二氧六环中回流1h，然后与2，4-二氯苯甲酰氯回流反应2h，生成物再与α-溴代苯乙酮回流反应40min，得到92%2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐，或者上述生成物与乙腈、α-氯代苯乙酮、碳酸钾和碘化钾回流反应1h，也可制得2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐。
方法三、
将0．05 mol酮类化合物、2．24 g(0．01 mol)溴化铜、100 mL乙酸乙酯和100 mL氯仿混合，回流搅拌反应3 h。过滤，向滤液中加入3．8 g(0．05 mol)硫脲，继续回流反应3 h。冷却析晶，抽滤，干燥，得化合物2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐。
结果与讨论
在普通加热条件下，酮、硫脲和碘反应需数十小时以上，在微波辐射条件下，利用硫脲和酮反应合成2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐的文献未见报道。本文利用微波反应合成了2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐，其性状与熔点与文献报道一致。并利用IR和1H NMR对化合物结构进行了确证。
碘存在下酮与硫脲反应生成氨基噻唑衍生物的机理未见文献探讨。实验结果显示碘／酮投料比是该反应的重要影响因素，表明碘除起催化作用外，同时也参与了反应。同时双功率实验结果表明高功率引发有利于促进碘分子进攻酮的a碳原子，但辐射时间太长会导致碘升华和反应体系炭化而阻碍进一步环合，所以还需在低功率下使环合反应充分进行。参照氯乙醛和硫脲反应制2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐的反应机理，结合实验结果分析，作者认为该反应可能机理是：碘分子首先与酮的α-碳作用生成不稳定的中间物α-碘代酮，再与硫脲反应，所得产物再经环化、脱水等步骤得到终产物。
结论
关于微波辐射加速有机合成反应的原因，目前尚无定论。本文采用微波辐射法反应，体系温度远低于普通加热法，初步判断微波非热效应可能对加速此类反应起决定作用。然而微波致热效应也有一定作用；一般所需温度较高的常规反应，利用微波辐射法反应时需功率也较高。总之，利用微波辐射法合成2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐具有反应时间短、无需溶剂、减少污染、产品易分离和后处理简单等优点。特别是利用双功率微波辐射催化有机合成反应可大大提高反应产率和纯度。
同时，用乙酸乙酯和氯仿(体积比为1：1)作溶剂、溴化铜作溴化剂，烷基酮进行α-溴化，得到的α-溴代酮无需分离提纯直接与硫脲反应合成得到2-氨基-4，5-二甲噻唑盐酸盐，该一锅法合成总收率高，操作简便，产物易分离，纯度好。
参考文献
[1] 成冲云，无溶剂条件下微波辐射合成2-氨基噻唑衍生物【J】．有机化学，2005。25(7)：826-829．