聶國慶
(西安萬德能源化學(xué)股份有限公司,陜西 西安 710075)
近年來,咪唑類化合物常常被用來合成研究金屬酶及蛋白模型化合物的配體[1-3],而1-取代咪唑類化合物更廣泛地應(yīng)用在醫(yī)藥、催化等領(lǐng)域[4-5]。因此合成具有1取代位咪唑結(jié)構(gòu)的化合物對新藥的開發(fā)和生物化學(xué)的研究具有十分重要的意義。但相關(guān)研究報道較為少見,本文以(2-溴乙基)-苯為取代劑,對咪唑1-H位進(jìn)行取代,反應(yīng)式如下:
高效液相色譜(流動相為水和乙腈,1mL/min);核磁共振儀Bruker DPX 400 MHz型,CDCl3為溶劑,TMS為內(nèi)標(biāo)。
咪唑,分析純(鹽城市藥物化工廠);(2-溴乙基)-苯,分析純(上海諾泰化工有限公司);二氯乙烷,工業(yè)(韓國三星)。
向裝有冷凝管、溫度計、機(jī)械攪拌的2L三口瓶中加入800mL N,N-二甲基甲酰胺,350g咪唑,攪拌至咪唑全部溶解,開始緩慢升溫至100℃,開始滴加234g(2-溴乙基)-苯,滴加完畢后保溫120℃,2h后取樣LC跟蹤反應(yīng),當(dāng)(2-溴乙基)-苯<0.2%時停止反應(yīng),冷卻至室溫后向反應(yīng)瓶中加入800mL二氯乙烷、800mL水,攪拌、靜置。分液后水相用250mL二氯乙烷提取后合并有機(jī)相,水洗,無水硫酸鎂干燥,過濾,濃縮去除溶劑后,進(jìn)行減壓蒸餾收集138~142℃/50Pa的餾分119g,純度99.3%(HPLC),總產(chǎn)率54.8%。
產(chǎn)物結(jié)構(gòu)分析數(shù)據(jù)如下:
1H NMR[CDCl3],δ:2.90~3.05(2H,CH2),4.14~4.17(2H, CH2),7.02~7.13(3H, CH),7.22~7.31(5H,ArH)。
由以上結(jié)果來看,δ2.90及δ4.14處吸收分別為兩個亞甲基氫吸收,而δ7.02處吸收峰則反映咪唑環(huán)中氫原子以共軛形式反映在譜圖吸收中,δ7.22處為苯環(huán)上氫原子共軛吸收,所得結(jié)果基本能反映產(chǎn)物特征。
考察了不同投料比例對結(jié)果影響。本實驗采用的投料比例為1mol(2-溴乙基)-苯:4mol咪唑。調(diào)整投料比例為1mol(2-溴乙基)-苯:4.5mol咪唑和1mol(2-溴乙基)-苯:5mol咪唑時,如表1所示,所得產(chǎn)品品質(zhì)并無影響,但是粗品產(chǎn)率分別為57.4%和67.7%,較本實驗粗品產(chǎn)率(72.8%)低。因此本工藝采取的投料比為1mol(2-溴乙基)-苯:4.0mol咪唑。
表1 投料比例對產(chǎn)率的影響
考察了不同的反應(yīng)溫度對結(jié)果的影響。本實驗采用的保溫范圍為100~125℃。調(diào)整溫度至130~135℃后,反應(yīng)中會使產(chǎn)品LC含量降低,分析其原因,可能是由于副反應(yīng)速率提高,導(dǎo)致雜質(zhì)生成。由于鹵代烷在堿性條件下易發(fā)生自身消去反應(yīng)形成烯烴。在本反應(yīng)中,由咪唑氮原子提供的堿環(huán)境下,(2-溴乙基)-苯易脫去一分子溴化氫而生成苯乙烯,高溫利于
此副反應(yīng)的進(jìn)行,但是,咪唑的熔點為89℃,低于此溫度,咪唑會析出,因此在反應(yīng)過程中應(yīng)控溫100~125℃,使反應(yīng)選擇性有利于主反應(yīng)的進(jìn)行。
表2 反應(yīng)溫度對產(chǎn)率的影響
以(2-溴乙基)-苯與咪唑為原料,進(jìn)行分子間縮合反應(yīng),生成1-苯基-1H-咪唑,采取投料比為1 mol(2-溴乙基)-苯:4.0 mol咪唑,反應(yīng)溫度為100~125℃,反應(yīng)處理后經(jīng)蒸餾純化,含量可達(dá)到99.3%(HPLC),總產(chǎn)率54.8%,反應(yīng)穩(wěn)定可行。