1－烴基咪唑的合成

于宏偉，施繼成

(1.石家莊學(xué)院化工學(xué)院，石家莊 050035;2.茂名石油化工學(xué)院，廣東茂名 525000)

1－烴基咪唑是一類重要的有機化工中間體，廣泛應(yīng)用于雜環(huán)化學(xué)［1－4］，藥物化學(xué)［5－6］，生物化學(xué)中［7］等領(lǐng)域中。1－烴基咪唑合成報道很多，本研究參考相關(guān)文獻［8－9］，采用經(jīng)典的 Debus－Radziszewski方法，以脂肪伯胺或芳基伯胺為原料，制備系列1－烴基咪唑化合物。

1 實驗

1.1 儀器與試劑

Varian 400 MHz核磁共振波譜儀，美國Varian公司;X－6顯微熔點測定儀，北京泰克儀器有限公司。

2，6－二異丙基苯胺，2，4，6－三甲基苯胺，Acros Organics公司;2，6－二甲基苯胺、特丁基胺、異丙基胺，Alfa Aesar公司;金剛基胺，F(xiàn)luka公司;環(huán)己胺，天津市博迪化工有限公司;2，6－二甲基－4－溴－苯胺，根據(jù)文獻［10］方法合成;其他試劑均為市售，分析純。

1.2 1－烴基咪唑合成機理

1－烴基咪唑合成路線見圖1。

圖1 1－烴基咪唑的合成機理

采用經(jīng)典的Debus－Radziszewski法，即伯胺與乙二醛、甲醛、氯化銨等反應(yīng)，生成1－烴基咪唑。伯胺首先和乙二醛發(fā)生親核取代反應(yīng)，脫水生成單取代的西夫堿后，再與氨進一步反應(yīng)，脫水生成雙取代西夫堿。在酸催化下，雙取代西夫堿的2個N原子分別進攻甲醛的羰基碳原子，分子內(nèi)脫水閉環(huán)生成目標產(chǎn)物。

1.3 1－烴基咪唑的合成

1.3.1 1 －環(huán)己基咪唑(2a)

環(huán)己胺(19.9 g，200 mmol)溶于 50 mL 水中，用磷酸調(diào)節(jié)pH＜2，依次加入30%乙二醛溶液(39.1 g，202 mmol)和甲醛 溶 液 (16.8 g，207 mmol)，緩慢加熱至90℃，攪拌，反應(yīng)1.0 h后，在0.5 h內(nèi)加入200 mmol氯化銨飽和水溶液，繼續(xù)攪拌，反應(yīng)4 h后，冰水浴冷卻，加入氫氧化鉀調(diào)節(jié)pH＞12，乙酸乙酯萃取水相(50 mL×3)，合并有機相，飽和食鹽水洗滌(50 mL×3)，無水硫酸鈉干燥，減壓蒸餾(145℃/933.257 Pa)，得到白色固體8.9 g，收率30%。

1.3.2 1 －特丁基咪唑(2b)

合成方法同 1.3.1，減壓蒸餾(105℃/1599.869 Pa)，得到淡黃色液體，收率65%。

1.3.3 1 －異丙基咪唑(2c)

合成方法同 1.3.1，減壓蒸餾(97℃/1599.869 Pa)，得到淡黃色液體，收率59%。

1.3.4 1 －金剛基咪唑(2d)

合成方法同1.3.1，柱層析法分離提純，V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶1，得到白色固體，收率26%。

1.3.5 1 －(2，6 －二異丙基苯基)咪唑(2e)

合成方法同1.3.1，柱層析法分離提純，V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶2，得到白色固體，收率30%。

1.3.6 1 －(2，4，6 －三甲基苯基)咪唑(2f)

合成方法同1.3.1，柱層析法分離提純，V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶2，得到白色固體，收率40%。

1.3.7 1－(2，6 －二甲基苯基)咪唑(2g)

合成方法同1.3.1，柱層析法分離提純，V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶2，得到白色固體，收率4%。

1.3.8 1－(2，6－二甲基－4－溴苯基)咪唑(2h)

合成方法同1.3.1，柱層析法分離提純，V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)=1∶2，得到淺紅色固體，收率34%。

2 1－烴基咪唑的結(jié)構(gòu)表征

2.1 1－烷基咪唑的結(jié)構(gòu)表征

通過1H NMR方法，對產(chǎn)品2b進行結(jié)構(gòu)表征，結(jié)果見圖2。其中δ 7.41歸屬于咪唑環(huán)上4位氫原子的化學(xué)位移;δ 6.84分別歸屬于咪唑環(huán)上1和2位上氫原子的化學(xué)位移。δ 1.35歸屬于特丁基上7，8和9位上甲基氫原子的化學(xué)位移。其中積分面積 S4位∶S1，2位∶S7，8，9位=1∶2∶9，與理論值一致。因此，合成化合物結(jié)構(gòu)正確，為目標產(chǎn)物1－特丁基咪唑。

圖2 1－特丁基咪唑(2b)的1H NMR(CDCl3，400 MHz，TMS)

圖3 1 －烷基咪唑(2a，2c，2d)的1H NMR(CDCl3，400 MHz，TMS)

采用1H NMR方法，依次對1－環(huán)己基咪唑(2a)，1－異丙基咪唑(2c)和1－金剛基咪唑(2d)的結(jié)構(gòu)進行表征，結(jié)果見圖3。經(jīng)過分析合成化合物結(jié)構(gòu)正確，均為目標產(chǎn)物。

2.2 1－芳基咪唑的結(jié)構(gòu)表征

通過1H NMR方法，對產(chǎn)品2f的結(jié)構(gòu)進行表征，結(jié)果見圖4。其中δ 7.46歸屬于咪唑環(huán)上10位上氫原子的化學(xué)位移;δ 7.24，6.90 分別歸屬于咪唑環(huán)上7和8位上氫原子的化學(xué)位移;δ 6.97歸屬于苯環(huán)上2和4位上氫原子的化學(xué)位移;δ 2.34歸屬于14位上甲基氫原子的化學(xué)位移;δ 1.99歸屬于12和13位上甲基氫原子的化學(xué)位移。其中積分面積 S10位∶S7，8位∶S2，4位∶S14位∶S12，13位=1∶2∶2∶3∶6，與理論值一致。因此，合成化合物結(jié)構(gòu)正確，為目標產(chǎn)物1－(2，4，6－三甲基苯基)咪唑。

圖4 1－(2，4，6－三甲基苯基)咪唑(2f)的1H NMR(CDCl3，400 MHz，TMS)

采用1H NMR方法，對1－(2，6－二異丙基苯基)咪唑(2e)，1－(2，6－二甲基苯基)咪唑(2g)，1－(2，6－二甲基－4－溴－苯基)咪唑(2h)的結(jié)構(gòu)進行表征，結(jié)果見圖5。

圖5 1 －芳基咪唑(2e，2g，2h)的1H NMR(CDCl3，400 MHz，TMS)

從圖5經(jīng)過分析可以看出，合成化合物結(jié)構(gòu)正確，均為目標產(chǎn)物。

3 結(jié)論

采用 Debus－Radziszewski法，制備 1－烴基咪唑，合成方法簡單，且產(chǎn)品收率較高，并進一步研究了 Debus－Radziszewski法的合成機理。

［1］Thorogood P B.1－［3－(2，4－Dichlorophenyl)propyl］imidazole and salts thereof:US，4431815［P］.1984 －02 －14.

［2］Ceccarelli S M，Jolidon S，Pinard E，et al.Diaza － spiropiperidine derivatives:US，7173133［P］.2007 －02 －06.

［3］Mortensen D S，Delgado M，Maria M，et al.Heteroaryl compounds，compositions thereof，and methods of treatment therewith:US，20090042890［P］.2009 －02 －12.

［4］Ceccarelli S M，Jolidon S，Pinard E，et al.Diaza － spiropiperidine derivatives:US，20050154001［P］.2005 －07 －14.

［5］Harrison S，Thewlis K M，Ward S E.Compounds which potentiate AMPA receptor and uses thereof in medicine:US，7566735［P］.2009 －07 －28.

［6］Harrison S，Thewlis K M，Ward S E.Compounds which potentiate AMPA receptor and uses thereof in medicine:US，7642256［P］.2010 －01 －05.

［7］Castro A C，Deng W，Depew K M，et al.Compounds and methods for inhibiting the interaction of BCL proteins with binding partners:US，20060025460［P］.2006－02－02.

［8］Gridnev A A，Mihaltseva I M.Synthesis of 1－alkylimidazoles［J］.Synthetic Communications，1994，24(11):1547 －1555.

［9］Perry M C，Cui X H，Powell M T，et al.Optically active iridium imidazol－2－ylidene－oxazoline complexes:preparation and use in asymmetric hydrogenation of arylalkenes［J］.J Am Chem Soc，2003，125(1):113 －123.

［10］于宏偉，段書德，劉會茹，等.2，6－二烷基－4－溴苯胺的合成及表征［J］.化學(xué)試劑，2009，31(9):757 －758.