CN104803984B - 一种2,6‑二（2‑（1‑苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法 - Google Patents
一种2,6‑二（2‑（1‑苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104803984B CN104803984B CN201510225236.XA CN201510225236A CN104803984B CN 104803984 B CN104803984 B CN 104803984B CN 201510225236 A CN201510225236 A CN 201510225236A CN 104803984 B CN104803984 B CN 104803984B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- compound
- pyridine
- benzimidazole
- preparation
- phenyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 0 [*+]c1nc(*)ccc1 Chemical compound [*+]c1nc(*)ccc1 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D401/00—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom
- C07D401/14—Heterocyclic compounds containing two or more hetero rings, having nitrogen atoms as the only ring hetero atoms, at least one ring being a six-membered ring with only one nitrogen atom containing three or more hetero rings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
Abstract
本发明涉及一种2,6‑二（2‑（1‑苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法，采用一步还原关环法合成：将2‑硝基二苯胺、2,6‑吡啶二甲醛、还原剂、溶剂等按照合适的比例混合后在100℃条件下回流24h即可，克服了传统苯并咪唑类化合物的制备需要在高温或微波条件以及惰性气体保护的氛围下长时间反应的缺陷。另外，本发明采用的制备方法不需要对溶剂进行干燥处理，也不需要在氮气或氩气等惰性气体保护，降低了能耗；且产物后处理简单，转化率较高，所得目标产物产率可达47%，且本发明采用的设备相对简单，原料来源广泛，成本低廉，具有显著地经济效益和环保效益。
Description
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，涉及一种苯并咪唑类化合物的制备方法，更具体地说，本发明涉及一种2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶的制备方法。
背景技术
咪唑环具有优良的酸碱共轭性，质子接收性，络合选择性，冠以“生命之配体”的美誉。然而咪唑环制备困难，没有普遍使用的关环反应制备方法，使咪唑类化合物作为生物酶配体的研究收到很大限制，然而苯并咪唑环的制备比较容易，因此，常用苯并咪唑类化合物代替咪唑类化合物进行仿生酶研究。许多研究显示，苯并咪唑类化合物代替咪唑类化合物进行仿生酶模拟研究，具有较好的生理活性。除此之外，苯并咪唑类化合物还存在于维生素B12中，维生素B12是一种非常重要的生物催化剂，对于人与动物的生长与机体正常机能的发挥起着必不可少的作用。维生素B12参与造血过程，可用于治疗恶性贫血病。由于维生素B12在人体中会分解出含苯并咪唑基团的小分子物质，因而苯并咪唑类化合物的研究引起了科学家们的浓厚兴趣。
除了在仿生酶和维生素B12研究中的应用外，苯并咪唑类化合物在医药行业上有许多用途，可作为驱虫剂、质子泵抑制剂、杀菌剂、局部麻醉剂、止痛剂、抗癌剂等。在纺织行业，这类物质被用作润湿剂、增白剂、起泡剂、软化剂、分散剂等，其中氨基苯并咪唑类化合物是纺织偶氮染料的重要中间体。在照相行业巯基苯并咪唑及其衍生物添加在卤化银乳化剂中，可以改变乳剂照相性能，使图像效果更为清晰。在橡胶行业，有些苯并咪唑物质用作硫化橡胶中的促进剂和防老剂。在金属防腐业，苯并咪唑炔丙基硫醚是性能优良的不锈钢缓蚀剂。在农业上，一些含氟含硝基的苯并咪唑用作植物病毒的防治剂。在日用化工行业，由于苯并咪唑类化合物可以吸收紫外线，可用于化妆品中保护皮肤免受紫外线的侵袭。苯并咪唑及其衍生物特殊的结构和独特的理化性质，被广泛应用于化学传感器、有机光电材料、高分子功能材料、医药、表面活性剂等领域，其合成与应用越来越受到世界该研究领域的关注。
目前常见的1-芳香取代苯并咪唑类化合物的合成方法大多是先合成苯并咪唑环，再用乌尔曼偶联接上芳香基团。苯并咪唑环最通用的方法是邻苯二胺衍生物和有机酸在磷酸或多聚磷酸的催化作用下经关环反应合成的。目标化合物3，即2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶的分子式为：C31H21N5，分子量为：463.53，化学结构式如下：
现有技术中已知的2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶的合成方法也涉及到关环反应和乌尔曼偶联反应。例如，刘生桂首先利用邻苯二胺与2,6-吡啶二甲酸在多聚磷酸的催化下，合成中间体2,6-二(2-苯并咪唑)吡啶，然后将该中间体2,6-二(2-苯并咪唑)吡啶与溴苯经乌尔曼偶联合成该目标化合物2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶(反应式如下式所示)，该目标化合物的产率为34％，(Liu Shenggui,et al.Dalton Transactions.2013,42,5932.)。
另外，刘生桂在合成具有发光性质的2,6-双(1-苯基苯并咪唑-2-)吡啶铟(Ⅲ)配合物的过程中，也是先采用乌尔曼偶联反应(反应式下式所示)制得2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶配体，然后将该制得的配体与氯化铟进一步合成得到上述具有发光性质的配合物的(LIU Sheng-Gui et al.Chinese J.Struct.Chem.[J],2013,32(5),637-642.)。
由此可见，苯并咪唑环的合成常常是在高温(180-220℃)或者微波条件下合成的，此方法的缺点是能耗高、设备贵；而乌尔曼偶联反应，也需要在较高的反应温度(100-170℃)，较长的反应时间(10-48h)条件下才能进行，除此之外，还需要无机碱(KOH、K2CO3、Cs2CO3)、催化剂(Cu、Cu2O、CuI)、配体(1，10-邻菲啰啉、L-脯 氨酸)，同时为了防止在反应过程中催化剂被氧化，此反应所用溶剂必须经过干燥处理，反应时还需要惰性气体进行保护，另外，该方法还常常伴随较多的副反应和低的产率。
综上所述，打破传统的苯并咪唑类化合物需在高温条件下、惰性气体氛围中长时间合成的思路，充分利用并优化现有的苯并咪唑类化合物的合成工艺，开发出一种新型高效苯并咪唑类化合物的合成方法，提高产物产率，实现节能减排、减少资源浪费，具有非常重要的现实意义。
发明内容
为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶的制备方法，所述方法采用一步还原关环法，所述方法不需要对溶剂作干燥处理，也不需要惰性气体保护，反应设备简单，所得目标产物产率可达47％。
为了实现上述目的，本发明提供的一种2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶(下述目标化合物3)的制备方法，所述方法的合成路线如下：
上述所述的一种2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将化合物2加入到单口圆底烧瓶中，再加入化合物1，乙醇，水，搅拌并加热，使原料完全溶解后加入还原剂连二亚硫酸钠，升温至100℃回流24h，反应结束，冷却至室温，得到淡黄色反应产物，所述化合物2与化合物1摩尔比1：2，所述化合物1与连二亚硫酸钠摩尔比1：3；
(2)将步骤(1)所述得到的淡黄色反应产物减压蒸馏除去乙醇和水，得粗产物，所得粗产物采用柱层析分离，以二氯甲烷和甲醇的混合液为洗脱剂洗脱，然后利用乙醇重结晶，得到所述的无色透明的目标化合物3，即所述2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶；
其中，所述化合物1为2-硝基二苯胺，结构式为：
所述化合物2为2,6-吡啶二甲醛，结构式为：
进一步地，上述技术方案中步骤(1)所述化合物2，化合物1，还原剂的摩尔比为1：2：6。
进一步地，上述技术方案中步骤(1)所述乙醇与水的体积比为2：1。
进一步地，上述技术方案中步骤(2)所述混合液中二氯甲烷与甲醇的体积比为50：1。
进一步地，上述技术方案中步骤(1)所述化合物2的制备涉及氧化反应，采用如下方法制备，包括如下步骤：
(a)向单口圆底烧瓶中加入化合物4，SeO2，1，4-二氧六环，电磁搅拌，101℃回流5h，得到含有化合物2的反应产物，所述化合物4与SeO2的摩尔比1：2；
(b)将步骤(a)所述得到的含有化合物2的反应产物过滤，除去黑色固体，滤液减压蒸馏除去溶剂1，4-二氧六环，得粗产物，所述粗产物采用柱层析分离，以乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到所述化合物2；
其中，所述化合物4为2,6-吡啶二甲醇，结构式为：
所述化合物2的合成路线如下：
进一步地，上述技术方案中步骤(b)所述采用的混合液中乙酸乙酯与石油醚的体积比为1：3。
本发明涉及的一种苯并咪唑类化合物的制备方法具有如下优点和进步：
(1)本发明目标化合物2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶的制备方法涉及氧化反应、还原关环反应，其中还原关环法是本发明的核心部分，本发明采用一步还原关环法合成2，6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶，只需将化合物1、化合物2、还原剂、溶剂等按照合适的比例混合后在100℃条件下回流24h即可，克服了传统苯并咪唑类化合物的制备需要在高温或微波条件以及惰性气体保护的氛围下长时间反应的缺陷；
(2)本发明采用的制备方法不需要对溶剂进行干燥处理，也不需要在氮气或氩气等惰性气体保护，降低了能耗；且产物后处理简单，转化率较高，所得目标产物产率可达47％，且本发明采用的设备相对简单，原料来源广泛，成本低廉，具有显著地经济效益和环保效益。
附图说明
图1为本发明实施例1制备得到的化合物2的核磁图谱；
图2为本发明实施例1制备得到的化合物3的核磁图谱；
图3为本发明实施例1制备得到的化合物3的红外图谱；
图4为本发明实施例1制备得到的化合物3的液质联用图谱；
图5为本发明实施例1制备得到的化合物3的液质联用图谱局部放大图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明的技术方案做进一步详细地说明。
实施例1中所采用的化合物1、化合物2、化合物3分别具有如下的结构式：
所述化合物1为2-硝基二苯胺，结构式为：
所述化合物2为2,6-吡啶二甲醛，结构式为：
所述化合物4为2,6-吡啶二甲醇，结构式为：
实施例1
本实施例的一种2，6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶的制备方法，包括如下步骤：
(1)向50mL单口圆底烧瓶1中加入1.0g(7.2mmol)化合物4，1.60g(14.4mmol)SeO2，30mL1，4-二氧六环，电磁搅拌，101℃条件下回流5h，得到含有化合物2的反应产物；
(2)将步骤(1)所得的含有化合物2的反应产物过滤，除去黑色固体，滤液减压蒸馏除去溶剂1，4-二氧六环，得粗产物，所得粗产物采用柱层析分离，采用500mL乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，其中所述混合液中乙酸乙酯与石油醚的体积比为1:3，得到所述化合物2，所述化合物2的质量为0.675g，产率为69.39％；
(3)将0.30g(2.25mmol)步骤(2)所述得到的化合物2加入到100mL单口圆底烧瓶2中，再加入1.0g(4.5mmol)化合物1，40mL乙醇，20mL水，搅拌并加热，使原料完全溶解，再加入2.62g(13.53mmol)连二亚硫酸钠，升温至100℃回流24h，反应结束，冷却至室温，得到淡黄色反应产物；
(4)将步骤(3)所述得到的淡黄色反应产物减压蒸馏除去乙醇和水，得粗产物，所得粗产物采用柱层析分离，采用2500mL二氯甲烷和甲醇的混合液为洗脱剂洗脱，所述二氯甲烷与甲醇的体积比为50:1，然后利用乙醇重结晶，得到所述的无色透明的目标化合物3，即所述的2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶，得到的所述目标化合物3的质量为0.49g，产率为47.64％。
将上述实施例1制备得到的化合物2采用400MHz，1HNMR手段进行表征，所述检测结果参见附图1，从附图可以看出：化合物2：(1HNMR,400MHz,CDCl3,δ,ppm)8.11-8.14(t,1H),8.21-8.23(d,2H),10.21(s,2H)，其中，化学位移δ8.11-8.14，三重峰，归属于吡啶环上4-位的一个氢；δ8.21-8.23，两重峰，归属于吡啶环2,5-位的两个氢；δ10.21，单峰，归属于两个醛基氢。
将上述实施例1制备得到的化合物2、化合物3分别采用核磁、红外、液质联用检测手段进行表征，所述检测结果分别参见附图2、3、4、5。
从附图2可以看出：化合物3：(1HNMR,400MHz,CDCl3,δ,ppm)6.99(d,4H),7.18-7.37(m,12H),7.88(t,3H),8.08(d,2H)，其中，化学位移δ6.99，两重峰，归属于与咪唑环稠合的苯环上的4个氢；δ7.18-7.37，多重峰，归属于与咪唑环稠合的苯环上的2个氢和咪唑环上1-取代苯环上的10个氢；δ7.88，三重峰，归属于吡啶环上的三个氢；δ8.08，两重峰，归属于与咪唑环稠合的苯环上的两个氢。
从附图3可以看出：化合物3的红外特征峰如下：
3434,3054,1595,1500,1444,1405,1384,1333,1257,1201,1077,1010,823,764,744,693.(IR,cm-1)其中：3783(残留甲醇-OH的伸缩振动)；附图3的红外检测是数据与文献(结构化学.[J]2013,32(5),637-642.)的红外数据一致，该文献中对应的红外数据如下：3426,3053,1699,1580,1507,1475,1392,1336,1250,1191,1147,1072,1002,933,874,830,744,685,615,502,421.(IR,cm-1)
附图4、5分别是上述实施例1制备得到的目标化合物3的液质联用图谱及其局部放大图。利用液质联用所测得的目标化合物3的精确分子量加上一个氢质子的分子量，即[M+H+]:464.19434，所述化合物3的精确分子量为463.18，与测试结果相符，该测试结果结合上述所述的核磁氢谱、红外数据，证明实施例1采用的方法制备得到的目标化合物3为2,6-二(2-(1-苯基)苯并咪唑)吡啶。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种2,6-二（2-（1-苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
（1）将化合物2加入到单口圆底烧瓶中，再加入化合物1，乙醇，水，搅拌并加热，使原料完全溶解后加入还原剂连二亚硫酸钠，升温至100℃回流24h，反应结束，冷却至室温，得到淡黄色反应产物，所述化合物2与化合物1摩尔比1：2，所述化合物1与连二亚硫酸钠摩尔比1：3；
（2）将步骤（1）所述得到的淡黄色反应产物减压蒸馏除去乙醇和水，得粗产物，所得粗产物采用柱层析分离，以二氯甲烷和甲醇的混合液为洗脱剂洗脱，然后利用乙醇重结晶，得到所述的无色透明的目标化合物3，即所述2,6-二（2-（1-苯基）苯并咪唑）吡啶；
其中，所述化合物1为2-硝基二苯胺，结构式为：
所述化合物2为2,6-吡啶二甲醛，结构式为：。
2.根据权利要求1所述的一种2,6-二（2-（1-苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述化合物2，化合物1，还原剂的摩尔比为1：2：6。
3.根据权利要求1或2所述的一种2,6-二（2-（1-苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述乙醇与水的体积比为2：1。
4.根据权利要求1所述的一种2,6-二（2-（1-苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述混合液中二氯甲烷与甲醇的体积比为50：1。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种2,6-二（2-（1-苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述化合物2的制备涉及氧化反应，采用如下方法制备，包括如下步骤：
（a）向单口圆底烧瓶中加入化合物4，SeO2，1，4-二氧六环，电磁搅拌，101℃回流5h，得到含有化合物2的反应产物，所述化合物4与SeO2的摩尔比1：2；
（b）将步骤（a）所述得到的含有化合物2的反应产物过滤，除去黑色固体，滤液减压蒸馏除去溶剂1，4-二氧六环，得粗产物，所述粗产物采用柱层析分离，以乙酸乙酯和石油醚的混合液为洗脱剂洗脱，得到所述化合物2；
其中，所述化合物4为2,6-吡啶二甲醇，结构式为： 。
6.根据权利要求5所述的一种2,6-二（2-（1-苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法，其特征在于：步骤（b）所述采用的混合液中乙酸乙酯与石油醚的体积比为1：3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510225236.XA CN104803984B (zh) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | 一种2,6‑二（2‑（1‑苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510225236.XA CN104803984B (zh) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | 一种2,6‑二（2‑（1‑苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104803984A CN104803984A (zh) | 2015-07-29 |
| CN104803984B true CN104803984B (zh) | 2017-06-16 |
Family
ID=53689216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510225236.XA Expired - Fee Related CN104803984B (zh) | 2015-05-05 | 2015-05-05 | 一种2,6‑二（2‑（1‑苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104803984B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107954986B (zh) * | 2017-11-30 | 2019-10-11 | 湖北大学 | 一种可用于药物检测的配合物的合成方法 |
| CN110330511B (zh) * | 2018-12-31 | 2022-04-19 | 湖北大学 | 一种咪唑类配体的合成方法及生物检测应用 |
-
2015
- 2015-05-05 CN CN201510225236.XA patent/CN104803984B/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104803984A (zh) | 2015-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Faheem et al. | A review on the modern synthetic approach of benzimidazole candidate | |
| Chakraborti et al. | “On water’’promoted ullmann-type C–N bond-forming reactions: application to carbazole alkaloids by selective N-arylation of aminophenols | |
| CN103058942B (zh) | 一种1,2,3-三氮唑化合物的一锅法合成方法 | |
| Nikpassand et al. | Green synthesis of novel azo-linked 2-phenyl benzimidazoles using ionic liquid [BDBDMIm] Br | |
| CN105131941B (zh) | 检测内源性h2s的荧光探针及其制备方法 | |
| CN105017259B (zh) | 含有三氟甲基的喹唑啉酮衍生物及其制备方法和应用 | |
| CN109053625B (zh) | 一种取代苯并噻唑c2烷基化衍生物的制备方法 | |
| Senapak et al. | Brönsted acid-surfactant-combined ionic liquid catalyzed green synthesis of 2-alkyl and 2-arylbenzothiazoles in water: reusable catalyst and metal-free conditions | |
| Kang et al. | Imidazolium ion tethered TsDPENs as efficient water-soluble ligands for rhodium catalyzed asymmetric transfer hydrogenation of aromatic ketones | |
| CN106810560B (zh) | 一种8-氮杂香豆素的合成方法及其在抗肿瘤药物中的应用 | |
| CN104803984B (zh) | 一种2,6‑二（2‑（1‑苯基）苯并咪唑）吡啶的制备方法 | |
| KR20180120730A (ko) | 불소 함유 화합물의 제조 방법 | |
| CN113620891A (zh) | 一种可控催化制备喹喔啉-2-酮类衍生物的方法 | |
| CN101759686A (zh) | 2-取代芳基-1-取代苄基苯并咪唑化合物的合成方法和用途 | |
| CN110183453B (zh) | 一种无金属催化制备3-苯基-[1,2,4]三唑[4,3-a]吡啶类化合物的方法 | |
| Dias et al. | An ecofriendly approach to the synthesis of 2-imino-and 2-oxo-3-phenylsulfonyl-2H-chromenes | |
| CN109422700A (zh) | 一种n-乙酰基喹喔啉-2-酰胺及其衍生物的合成方法 | |
| Parker et al. | Approaches to anthracyclines: efficient syntheses of substituted naphthylacetonitriles | |
| CN102010347A (zh) | 一种作为抗肿瘤药物的联苯化合物及其制备方法 | |
| Kawazoe et al. | Diverse Synthesis of 2H‐Isoindole‐Based Polycyclic Aromatic Compounds | |
| CN103342621B (zh) | 一种应用双酚铜盐催化合成二苯胺衍生物的方法 | |
| CN107954960B (zh) | 一种1,3-二氢异苯并呋喃类化合物的合成方法 | |
| CN104557725A (zh) | 一种一锅法合成1,2-二芳基苯并咪唑及其衍生物的方法 | |
| CN113105412A (zh) | 苯并噻唑类化合物的合成方法 | |
| CN110981820B (zh) | 一种酸性条件下合成喹喔啉-2-酮的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170616 Termination date: 20190505 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |