含苯并咪唑分子的合成及表征

亓昭鵬，程 興，李佩玉

(黃山學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，安徽黃山245041)

含苯并咪唑分子的合成及表征

亓昭鵬，程 興，李佩玉

(黃山學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，安徽黃山245041)

以二乙烯三胺、鄰苯二胺、氯乙酸等為原材料，經(jīng)過保護(hù)，環(huán)化，取代，水解等步驟，得到了一個新穎的苯并咪唑的衍生物3-(2-甲基苯并咪唑)-1,5-二胺-3-氮雜戊烷，并通過紅外光譜、核磁共振確定其結(jié)構(gòu)。

3-(2-甲基苯并咪唑)-1,5-二胺-3-氮雜戊烷；合成；二乙烯三胺；鄰苯二胺

苯并咪唑類化合物是一類具有良好生物活性的雜環(huán)化合物，廣泛用于藥物中間體、殺菌劑、驅(qū)蟲劑等，在抗癌、鎮(zhèn)痛、抗風(fēng)濕、抗病毒等方面都有重要的藥用價值。[1-3]而且，含苯并咪唑類化合物具有較強(qiáng)的配位能力，也是配位化學(xué)領(lǐng)域中一個十分活躍的課題，常被用作超氧化物歧化酶活性中心的模擬物等。[4-6]因此，近年來有關(guān)苯并咪唑及其衍生物的合成及應(yīng)用研究引起了人們的極大興趣，成為雜環(huán)化學(xué)的研究熱點之一。

含氮類三腳架多胺分子是一類十分常用的化合物，1896年Ristenpart報道了首例三腳架化合物三-(2-胺乙基)胺(tren)，隨后人們通過對手臂的長度及官能團(tuán)等進(jìn)行修飾得到了大量新穎的三腳架分子，在配位化學(xué)、醫(yī)學(xué)、催化、生物模擬等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。[7-9]本文報道經(jīng)過4步反應(yīng)合成一個新的含苯并咪唑的三腳架多胺分子，并通過紅外光譜，核磁共振譜等對該化合物進(jìn)行了表征。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

核磁共振譜用Bruker DRX-500 NMR核磁共振儀測定(TMS內(nèi)標(biāo))，紅外光譜用Bruker Vector 22FT-IR紅外光譜儀測定(KBr壓片)，所用試劑氯乙酸、鄰苯二胺、二乙烯三胺、鄰苯二甲酸酐、濃鹽酸、乙腈等為分析純。

1.2 合成

1.2.1 2-氯甲基苯并咪唑的合成

2-氯甲基苯并咪唑按文獻(xiàn)方法制備。[6]將氯乙酸5.67g(0.06mol)和鄰苯二胺4.32g(0.04mol)混合，在40ml4mol·L-1鹽酸中回流3h，冷卻后用濃氨水中和，得黃色沉淀，用乙醇重結(jié)晶，得淺黃色晶體，產(chǎn)率54%。IR(KBr,cm-1):3458(m),1444(s),1318(m),1281(m),1030(m).1H-NMR((CD3)2CO,500MHz):δ=7.57(m,2H),7.20(m,2H),4.94(s,2H)ppm。

1.2.2 3-(2-甲基苯并咪唑)-1,5-二苯二甲酰亞氨基-3-氮雜戊烷的合成

化合物1,5-二苯二甲酰亞氨基-3-氮雜戊烷利用二乙烯三胺和鄰苯二甲酸酐按文獻(xiàn)方法反應(yīng)制備。[9]取1,5-二苯二甲酰亞氨基-3-氮雜戊烷3.63g(0.01mol)，2-氯甲基苯并咪唑1.67g(0.01mol)，碳酸鉀2.76g(0.02mol)，加入乙腈回流反應(yīng)48h，然后經(jīng)減壓抽濾，乙醇重結(jié)晶，得到淺黃色晶體，產(chǎn)率60%。IR(KBr,cm-1):3445(bs),2925(m),2854(w),1771(w),1709(s),1626(w),1432(s),1398(m),1085(w),1030(w),719(m),533(w).1H-NMR(CDCl3,500MHz):δ=7.68(m,6H)，7.56(m,4H),7.11(s,1H),3.93(s,2H),3.68(t,4H),2.88(t,4H)ppm。

1.2.3 3-(2-甲基苯并咪唑)-1,5-二胺-3-氮雜戊烷的合成

取3-(2-甲基苯并咪唑)-1,5-二苯二甲酰亞氨基-3-氮雜戊烷4.93g（0.01mol），加入60ml 10mol(L-1鹽酸，回流反應(yīng)8h，冷卻后，產(chǎn)生大量白色沉淀，過濾，棄去沉淀，淺黃色濾液經(jīng)過減壓濃縮，經(jīng)過乙醇重結(jié)晶后，得到淺黃色固體，為化合物的鹽酸鹽形式，產(chǎn)率82%。IR(KBr,cm-1):3421(s),2925(s),2856(s),1616(m),1520(w),1455(s),1332(m),1270(m),1217(w),1150(w),1019(m),745(s).1H-NMR(D2O,500MHz):δ=7.67(d,2H),7.49(t,2H),4.26(s,2H),3.12(t,4H),2.90(t,4H)ppm。

2 結(jié)果與討論

本文以二乙烯三胺、鄰苯二胺、氯乙酸等為起始原料，合成了一個新的含苯并咪唑基團(tuán)的三腳架化合物。由于二乙烯三胺中伯胺上氫原子的反應(yīng)活性大于仲胺氫原子，因此要得到目標(biāo)產(chǎn)物，首先需要將二乙烯三胺上的兩個伯胺進(jìn)行保護(hù)。在合成3-(2-甲基苯并咪唑)-1,5-二苯二甲酰亞氨基-3-氮雜戊烷時，我們分別以甲醇、乙醇、DMF作為反應(yīng)溶劑進(jìn)行了嘗試，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)產(chǎn)率極低，而且提純過程較復(fù)雜，改用乙腈為反應(yīng)溶劑時，雜質(zhì)少，易提純，得到了目標(biāo)化合物。該方法具有操作方法簡單、反應(yīng)條件溫和、產(chǎn)率較高等優(yōu)點，是合成該類化合物的一種較好的方法。

[1]李焱,馬會強(qiáng),王玉爐.苯并咪唑及其衍生物合成與應(yīng)用研究進(jìn)展[J].有機(jī)化學(xué),2008,28:210-217.

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[4]劉家成,洪慧琴,宋雪艷,等.2-[[(4-吡啶)甲基]硫]-1H-苯并咪唑Ni(II)配合物的合成、晶體結(jié)構(gòu)及熱穩(wěn)定性[J].無機(jī)化學(xué)學(xué)報,2011,27:1077-1080.

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責(zé)任編輯：胡德明

Abstract:A novel benzimidazole-containing compound,i.e.3-(2-benzimidazolylmethyl)-1,5-diamino-3-azapentane is synthesized by a four-step reaction of protection,cyclization,substitution and hydrolysis,using chemical materials like diethylenetriamine,1,2-diaminobenzene,and chloroacetic acid,etc.And then the structure of the compound is characterized by IR and 1H NMR.

Key Words:3-(2-benzimidazolylmethyl)-1,5-diamino-3-azapentane;synthesis;diethylenetriamine;1,2-diaminobenzene

Synthesis and Characterization of Benzimidazole-containing Compound

Qi Zhaopeng,Cheng Xing,Li Peiyu
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Huangshan University,Huangshan 245041,China)

O614、24+1

A

1672-447X（2012）03-0048-002

2012-02-23

安徽省優(yōu)秀青年人才項目(2011SQRL141)

亓昭鵬(1979-)，山東萊蕪人，黃山學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院副教授，研究方向為無機(jī)化學(xué)。