CN101391982A - 苯并咪唑类化合物烷基化反应方法 - Google Patents

苯并咪唑类化合物烷基化反应方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的在于提供一种简便、经济的苯并咪唑类化合物烷基化反应方法。本发明的具体反应过程是：将相应的苯并咪唑、卤代烷和季铵盐放入反应烧瓶中，加热35－100℃反应3－8h，直至苯并咪唑原料反应完毕，分离纯化得到所期望的中间产物。本发明提供的苯并咪唑烷基化方法，操作简便，易于分离，产率高。毒性小，对环境友好，有利于产业化。

Description

苯并咪唑类化合物烷基化反应方法
技术领域
本发明涉及化学技术领域，尤其涉及苯并咪唑类化合物烷基化反应方法。
技术背景
烷基化苯并咪唑类化合物在药物化学、配位化学、发光材料、染料制造、农业化学、造纸、化妆品等许多领域，尤其是在配位化学和发光材料方面，具有重要的实际应用价值。据文献检索，现有技术报道的苯并咪唑类化合物烷基化反应方法为：利用金属钠或钾、氢化钠、氨基钠作为脱氢试剂，在无水无氧条件下和卤代烷作用；或用50％的氢氧化钠作为脱氢试剂，用季铵盐为催化剂。这二种方法均使用大量的有机溶剂，一是危害环境，二是易燃易爆不安全，三是反应后处理困难。因此，急需提出一种操作简单，分离提纯容易，产率令人满意的苯并咪唑类化合物烷基化反应方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种简便、经济的苯并咪唑类化合物烷基化反应方法。
为达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
本发明以相应的苯并咪唑和卤代烷为原料，以卤代烷本身为溶剂在季铵盐的催化作用下反应，得到烷基化苯并咪唑类化合物。
本发明所涉及的反应可以采用以下公式(I)来表示：
Figure A200810218886D00051
式(I)中，R1为为C1-C12的各种烷基和芳甲基，X为氯或溴或碘，R2为连接苯并咪唑基的基团，其代表例为：
Figure A200810218886D00052
本发明的具体反应过程是：将相应的苯并咪唑、卤代烷和季铵盐放入反应烧瓶中，加热35-100℃反应3-8h，直至苯并咪唑原料反应完毕，分离纯化得到所期望的中间产物。
下面对本发明方法详细说明如下：
(1)反应时间为3h-8h，反应温度为35-100℃；
(2)卤代烷作为反应原料同时为反应溶剂，毒性小，对环境危害小；
(3)季铵盐和碱的选用可采用现有技术，优选的碱可选用氢氧化钠或氢氧化钾；
(4)苯并咪唑和卤代烷的摩尔比为1:6至1：36；
(5)季铵盐按照现有技术采用催化量，苯并咪唑和碱的摩尔比为1:8至1：15；
本发明提供的苯并咪唑烷基化方法，操作简便，易于分离，产率高。毒性小，对环境友好，有利于产业化。
具体实施方式
通过下述实施例有助于进一步理解本发明，但不用于限制本发明的内容。
实施例一
二(1-二正丁基-(2-苯并咪唑基))乙烷：取2-(2-(2-苯并咪唑基)乙基)苯并咪唑2.62g(0.01mol)，溴代正丁烷16.44g(0.12mol)，加入四丁基溴化铵0.3g，研细的NaOH粉末3.20g(0.08mol)，70-80℃反应8h，TLC跟踪反应完全。然后把多余的溴正丁烷蒸馏回收，加入稀盐酸，调ph值至中性。抽滤，固体用乙醇重结晶，干燥，称重，得到白色固体3.11g，产率为83％。m.p.233-235℃.1H-NMR(CDCl3，δ)：0.93(t，J＝7.2Hz，6H)，1.35(m，4H)，1.73(m，4H)，3.58(s，4H)，4.15(t，J＝7.5Hz，4H)，7.23(m，2H)，7.30(m，2H)，7.74(m，4H).13C-NMR(CDCl3，δ)：14.2，20.7，25.4，32.5，43.9，109.9，119.5，122.3，122.6，135.7，143.0，154.1.ESI-MS：m/z 375(M+1)+。
实施例二
二(1-苄基-(2-苯并咪唑基))乙烷：2-(2-(2-苯并咪唑基)乙基)苯并咪唑2.62g(0.01mol)，苄基溴20.52g(0.12mol)，加入四丁基溴化铵0.4g，研细的NaOH粉末3.20g(0.08mol)，加热80-90℃搅拌4h，后处理方法同实施例1。得到白色固体3.36g，产率为76％。m.p.104-106℃.1H-NMR(DMSO，δ)：3.51(s，4H)，5.38(s，4H)，7.02(m，4H)，7.22(m，12H)，7.40(d，J＝7.4Hz，2H).13C-NMR(CDCl3，δ)：25.5，47.3，110.1，119.7，122.5，122.9，126.7，128.2，129.3，136.0，136.4，143.1，154.4.m/z 443(M+1)+。
实施例三
二-(1-苄基-(2-苯并咪唑基)甲基)醚：二-(2-苯并咪唑基)甲基醚2.78g(0.01mol)，苄基溴10.26g(0.06mol)，加入四丁基溴化铵0.4g，研细的NaOH粉末3.20g(0.08mol)，加热80-90℃搅拌4h，后处理方法同实施例1。得到白色固体3.26g，产率为71％。m.p.>250℃.1H-NMR(DMSO，δ)：4.80(s，4H)，5.26(s，4H)，6.94(m，4H)，7.22(m，12H)，7.78(m，2H).13C-NMR(CDCl3，δ)：25.5，47.6，65.8，110.6，120.7，123.0，124.0，126.8.m/z 459(M+1)+。
实施例四
二(1-苄基-(2-苯并咪唑基)甲基)苄基胺：二(-(2-苯并咪唑基)甲基)胺2.77g(0.01mol)，苄基溴30.78g(0.18mol)，加入四丁基溴化铵0.5g，研细的NaOH粉末4.80g(0.12mol)，加热90-100℃，搅拌4h，后处理方法同实施例1。得到白色固体4.33g，产率为79％。1H-NMR(DMSO，δ)：3.82(s，2H)，3.94(s，4H)，4.82(s，4H)，6.47(d，J＝7.3Hz，3H)，7.16(m，18H)，7.74(d，J1＝7.1Hz，2H).13C-NMR(75MHz，CDCl3，δ)：46.7，51.0，59.9，110.5，120.4，122.7，123.5，126.3，127.9，128.1，128.9，129.0，130.4，136.0，136.2，138.1，142.8，151.8.m/z 548(M+1)+。
实施例五
三(1-甲基-(2-苯并咪唑基)甲基)胺：三(2-(苯并咪唑基)甲基)胺4.07g(0.01mol)，碘甲烷38.34g(0.27mol)，加入四丁基溴化铵0.5g，研细的NaOH粉末4.80g(0.12mol)，加热35-45℃搅拌回流4h，后处理方法同实施例1。得到浅黄色固体3.51g，产率为78％。1H-NMR(DMSO，δ)：3.27(s，9H)，4.24(s，6H)，7.17-7.23(m，9H)，7.72-7.74(m，3H).13C-NMR(CDCl3，δ)：29.5，50.7，109.4，120.1，122.5，123.2，136.3，142.6，151.5.m/z 450(M+1)+。
实施例六
三(1-乙基-(2-苯并咪唑基)甲基)胺：三(2-(苯并咪唑基)甲基)胺4.07g(0.01mol)，碘乙烷41.80g(0.27mol)，加入四丁基溴化铵0.5g，研细的NaOH粉末4.80g(0.12mol)，加热55-70℃搅拌回流4h，后处理方法同实施例1。得到浅黄色固体3.88g，产率为79％。1H-NMR(DMSO，δ)：0.74(t，J＝7.2Hz，9H)，3.48(q，J＝7.2Hz，6H)，4.28(s，6H)，7.16-7.25(m，9H)，7.73-7.76(m，3H).13C-NMR(CDCl3，δ)：14.8，38.3，50.1，109.7，120.1，122.5，123.2，135.0，142.8，151.0.
实施例七
三(1-正丙基-(2-苯并咪唑基)甲基)胺：三(2-(苯并咪唑基)甲基)胺4.07g(0.01mol)，溴代正丙烷33.21g(0.27mol)，加入四丁基溴化铵0.5g，研细的NaOH粉末4.80g(0.12mol)，加热70-75℃搅拌回流8h，后处理方法同实施例1。得到浅黄色固体4.00g，产率为75％。m.p.166-167℃.1H-NMR(DMSO，δ)：0.20(t，J＝7.4Hz，9H)，1.15-1.23(m，6H)，3.37(t，J＝7.2Hz，6H)，4.23(s，6H)，7.18-7.24(m，9H)，7.73-7.76(m，3H).13C-NMR(CDCl3，δ)：10.7，23.1，45.1，50.3，109.9，120.2，122.5，123.3，135.5，142.7，151.1.
实施例八
三(1-正丁基-(2-苯并咪唑基)甲基)胺：三(2-(苯并咪唑基)甲基)胺4.07g(0.01mol)，溴代正丁烷36.99g(0.27mol)，加入四丁基溴化铵0.5g，研细的NaOH粉末4.80g(0.12mol)，加热80-90℃搅拌回流8h，后处理方法同实施例1。得到浅黄色固体4.55g，产率为79％。m.p.155-156℃.1H-NMR(DMSO，δ)：0.41(m，9H)，1.00(m，6H)，3.51(t，J＝7.4Hz，6H)，4.11(s，6H)，7.18(m，6H)，7.43(m，3H)，7.63(m，3H).13C-NMR(CDCl3，δ)：14.4，19.8，32.2，43.3，50.1，111.1，119.9，122.5，123.3，136.0，142.9，151.5.
实施例九
三(1-苄基-(2-苯并咪唑基)甲基)胺：三(2-(苯并咪唑基)甲基)胺4.07g(0.01mol)，苄基溴46.17g(0.27mol)，加入四丁基溴化铵0.5g，研细的NaOH粉末4.80g(0.12mol)，加热80-90℃搅拌3h，后处理方法同实施例1得产物5.56g。产率为82％。m.p.149-150℃.1H-NMR(DMSO，δ)：4.17(s，6H)，4.94(s，6H)，6.52(d，J＝7.5Hz，6H)，6.78-7.01(m，6H)，7.09-7.13(m，7H)，7.20-7.25(m，5H)，7.64(d，J＝6.9Hz，3H).13C-NMR(CDCl3，δ)：46.8，51.0，110.4，120.3，122.7，123.5，126.2，127.8，128.9，135.8，135.9，142.7，151.3；m/z 678(M+1)+。
实施例十
N1，N1，N2，N2-四(-(-1-乙基-(2-苯并咪唑基))甲基)-1，2-乙二胺：N1，N1，N2，N2-四(-(2-苯并咪唑基)甲基)-1，2-乙二胺5.81g(0.01mol)，碘乙烷56.16g(0.36mol)，加入四丁基溴化铵0.6g，研细的NaOH粉末6.00g(0.15mol)，加热70-80℃搅拌回流4h，后处理方法同实施例1。得到白色固体6.03g，产率为87％。m.p.197-198℃。1H-NMR(DMSO，δ)：1.02(t，12H，4×CH3)，2.94(s，8H，4×CH2)，4.03(s，12H，6×CH2)，7.22-7.15(m，8H，ArH)，7.47-7.41(m，4H，ArH)，7.55-7.52(m，4H，ArH)。ESI-MS：m/z 693(M+1)+。
实施例十一
N1，N1，N2，N2-四(-(-1-正丁基-(2-苯并咪唑基))甲基)-1，2-乙二胺：N1，N1，N2，N2-四(-(2-苯并咪唑基)甲基)-1，2-乙二胺5.81g(0.01mol)，溴代正丁烷49.32g(0.36mol)，加入四丁基溴化铵0.6g，研细的NaOH粉末6.00g(0.15mol)，加热80-90℃搅拌3h，后处理方法同实施例1得到白色固体7.08g，产率为88％。m.p.160-161℃.1H-NMR(DMSO，δ)：0.67(t，J＝7.4Hz，12H)，0.92-1.00(m，8H)，1.37-1.47(m，8H)，3.86(t，J＝7.7Hz，8H)，3.98(s，8H)，7.19-7.23(m，12H)，7.66-7.69(m，4H).13C-NMR(CDCl3，δ)：14.1，20.4，32.2，43.8，51.5，52.0，110.1，120.0，122.4，123.1，135.7，142.7，151.3。ESI-MS：m/z 806(M+1)+。
实施例十二
N1，N1，N2，N2-四(-(-1-异正丁基-(2-苯并咪唑基))甲基)-1，2-乙二胺：N1，N1，N2，N2-四(-(2-苯并咪唑基)甲基)-1，2-乙二胺5.81g(0.01mol)，溴代异丁烷49.32g(0.36mol)，加入四丁基溴化铵0.6g，研细的NaOH粉末6.00g(0.15mol)，加热80-95℃搅拌3h，后处理方法同实施例1。得到白色固体6.84g，产率为85％。m.p.208-209℃。0.58(d，24H，8×CH3)1.99-1.94(m，4H，4×CH)，2.87(s，4H，2×CH2)，3.70(d，8H，4×CH2)，3.95(s，8H，4×CH2)，7.21(s，12H，ArH)，7.67(s，4H，ArH)。ESI-MS：m/z 806(M+1)+。
实施例十三
N1，N1，N2，N2-四(-(-1-苄基-(2-苯并咪唑基))甲基)-1，2-乙二胺：N1，N1，N2，N2-四(-(2-苯并咪唑基)甲基)-1，2-乙二胺5.81g(0.01mol)，苄基溴61.56g(0.36mol)，加入四丁基溴化铵0.7g，研细的NaOH粉末6.00g(0.15mol)，加热80-95℃搅拌3h，后处理方法同实施例1。该化合物由于溶解性很差，不能重结晶。把该化合物研细，在甲醇中回流20min，回流3次。得到白色固体8.00g，产率为85％。m.p.259-260℃.1H-NMR(DMSO，δ)：3.89(s，J＝7.7Hz，8H)，5.01(s，8H)，6.67(d，J＝6.4Hz，8H)，7.01-7.05(m，12H)，7.08-7.11(m，4H)，7.17-7.22(m，8H)，7.62(d，J＝7.1Hz，4H)。ESI-MS：m/z 941(M+1)+。

Claims (6)

1、一种苯并咪唑类化合物烷基化反应方法，其特征是以相应的苯并咪唑和卤代烷为原料，以卤代烷本身为溶剂在季铵盐的催化作用下反应，得到烷基化苯并咪唑类化合物，反应式采用以下式(I)表示：
Figure A200810218886C00021
式(I)中，R1为为C1-C12的各种烷基和芳甲基，X为氯或溴或碘，R2为连接苯并咪唑基的基团。
2、权利要求1所述的苯并咪唑类化合物烷基化反应方法，其特征在于：所述R2选自如下基团之一：
Figure A200810218886C00022
3、权利要求1或2所述的苯并咪唑类化合物烷基化反应方法，其特征在于：所述苯并咪唑和卤代烷的摩尔比为1:6至1：36。
4、权利要求1或2所述的苯并咪唑类化合物烷基化反应方法，其特征在于：所述苯并咪唑和碱的摩尔比为1:8至1：15。
5、权利要求1或2所述的苯并咪唑类化合物烷基化反应方法，其特征在于：所述碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
6、权利要求1或2所述的苯并咪唑类化合物烷基化反应方法，其特征在于：反应时间为3h-8h，反应温度为35-100℃。
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Granted publication date: 20110727

Termination date: 20171104