有机化学综合实验“1-苄基-2-苯基苯并咪唑的合成”设计

针对教材中有机化学综合实验氧化还原类项目反应温度较高、易产生有毒有害气体、副反应多、产率不高、产品回收困难等问题,设计了“1-苄基-2-苯基苯并咪唑的合成”实验。实验项目具有较强的综合性,包含了有机化学实验基本操作及柱层析、薄层色谱、熔点测定及核磁表征,采用ChemDraw、MestReNova等软件制图、谱图解析等对数据处理分析。此实验项目适用于本科大三(下)或者大四(上),有效避免了当前有机化学综合实验氧化还原实验项目中存在的一些问题,使化学化工类相关专业本科生的综合实验能力得到锻炼。

固-液相转移催化法合成1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇

用固-液相转移催化法由1-(2,4-二氯苯基)-2-氯-乙醇与咪唑在NaOH存在下进行N-烷基化反应合成了1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇。由实验得到的反应动力学方程符合拟一级反应,提出了合理的反应机理。详细研究了催化剂、溶剂、卤代烃的卤素原子、碱的种类和用量、反应温度和搅拌速度对反应的影响。对溴化十六烷基三甲基铵(CTMAB)、苄基三乙基氯化铵(TMBAC)、四丁基溴化铵(TBAB)、聚乙二醇400(PEG400)和聚乙二醇600(PEG600)五种催化剂的活性进行了考察,结果表明,具有对称结构的TBAB和PEG400的催化活性最强。反应产率与溶剂极性密切相关,中等极性的四氢呋喃(THF)、丙酮是合适的溶剂。低活性季铵盐CTMAB、TMBAC作催化剂时,在反应体系中加入溴化钠,能提高反应活性。快速搅拌和加热对反应有促进作用。在优化反应条件下,产率达88.5%。

1,2-二苯基-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲罗啉新型缓蚀剂对低碳钢的缓蚀性能研究

为提高邻菲罗啉系列缓蚀剂的缓蚀性能及适用范围,从分子设计角度出发,合成了一种1,2-二苯基-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲罗啉(HIP)新型缓蚀剂,采用失重法、电化学法和扫描电镜研究了其在盐酸介质中对低碳钢的缓蚀作用和在低碳钢表面的吸附行为,分析了缓蚀剂分子的吸附热力学,并通过量子化学理论计算研究了缓蚀剂分子结构与缓蚀性能的关系。结果表明:合成的1,2-二苯基-1H-咪唑[4,5-f][1,10]邻菲啰啉(HIP)在1 mol/L盐酸溶液中对低碳钢具有良好的缓蚀性能,40℃、缓蚀剂浓度为1.0 mmol/L时其缓蚀效率为97.0%;该缓蚀剂在低碳钢表面的吸附为放热反应过程、遵循朗格缪尔等温吸附;低碳钢表面的标准吉布斯自由能ΔG^(0)_(ads)=-40.5 kJ/mol,说明缓蚀剂在低碳钢表面的吸附为化学吸附;动电位极化曲线显示该缓蚀剂为同时抑制阴极和阳极的混合型缓蚀剂,但阳极极化在-300 mV以后其腐蚀电流密度基本无变化;量子化学理论计算值与试验结果一致。

二醋酸碘苯在含氮杂环化合物中的合成应用:1,2-苯基-1H-苯并咪唑类衍生物的合成

通过使用二醋酸碘苯(IBD)氧化N,N'-二芳基苄基脒,合成了一系列取代苯并咪唑.该反应条件温和,操作简便.产物结构通过1HNMR,13CNMR,MS,IR进行了确定.根据实验结果对该反应提出了可能的反应机理.

咪康唑中间体1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)乙醇合成新工艺

目的 合成 1 (2 ,4 二氯苯基 ) 2 (1 咪唑基 )乙醇。方法 以 2 ,4 二氯苯甲醛为原料 ,在碱性条件下与锍内盐反应得到的 1 (2 ,4 二氯苯基 )环氧乙烷与咪唑反应得到抗真菌药物咪康唑中间体 1 (2 ,4 二氯苯基 ) 2 (1 咪唑基 )乙醇。结果 此工艺具有反应条件温和、易控 ,原料便宜易得等优点 ,总收率 5 4 % ,产品纯度≥ 99.0 %。结论 该合成工艺可行 。

1-(2,6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑的合成

以2,6-二异丙基苯胺为原料,与苯甲酰氯成酰胺,再经三氯氧磷氯代,氨基乙醛缩二乙醇亲核取代后,在磷酸作用下环合得到1-(2,6-二异丙基苯基)-2-苯基-1H-咪唑,4步反应的总收率为47.7%。目标化合物结构经ESI-MS、1H NMR确证。

活性炭负载磷酸催化合成1-苄基-2-苯基苯并咪唑的研究

以活性炭负载磷酸作为催化剂催化合成1-苄基-2-苯基苯并咪唑,考察了催化剂用量、温度、反应时间、物料比对产物产率的影响。结果表明,最佳工艺条件为:邻苯二胺和苯甲醛的物质的量之比为1∶2.2,反应时间3 h,反应温度60℃,催化剂用量为邻苯二胺质量的6%时,产率高达70.2%。催化剂可重复使用5次以上。

1-三苯基甲基-4-咪唑甲醛的合成

1-Triphenylmethyl 4 imidazolecarboxaldehyde was synthesized from fructose by ring closure, oxidation and N alkylation with an overall yield of 36.5%.

高纯度2-(4-氨基苯基)-1H-苯并咪唑-5-胺的合成

以廉价的2,4-二硝基苯胺(DNBA)和对硝基苯甲酰氯(NBC)为原料,通过缩合、还原和环合反应制备了2-(4-氨基苯基)-1H-苯并咪唑-5-胺(ABIA)。研究结果表明:170～180℃下的熔融缩合是制备三硝基中间体N-(4'-硝基苯甲酰基)-2,4-二硝基苯胺(NDBA)的优选工艺,提纯后可获得纯度97%以上的NDBA,收率68.40%;NDBA在HCl-H2O溶液中先Pd/C催化加氢还原成N-(4'-氨基苯甲酰基)-2,4-二氨基苯胺(ADBA),再碱性环合反应,经乙醇-H2O重结晶后获得纯度99.5%以上的聚合级单体,收率为64.87%;经FT-IR、1H-NMR和13C-NMR定性为ABIA,以NBC计聚合级ABIA的总收率为44.37%。

改进顺-[2-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-咪唑基-1-甲基)-1,3-二氧戊环-4-]对甲苯磺酸酯的合成工艺

目的改进酮康唑的重要中间体顺-[2-(2,4-二氯苯基)-2-(1H-咪唑基-1-甲基)-1,3-二氧戊环-4-]对甲苯磺酸酯的合成工艺。方法以间二氯苯为原料,经过傅-克酰基化、甘油环合、溴代、苯甲酰化、异构体分离、咪唑烷基化、水解、对甲苯磺酰化等八步反应合成目标产物。结果合成的目标化合物的熔点和核磁共振氢谱与相关文献一致,总收率为19.1%。结论改进后的合成工艺条件温和,操作简便,适用于放大制备。

相转移催化合成1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇的研究

以1-(2,4-二氯苯基)-2-氯-乙醇和咪唑为原料,采用聚乙二醇-400作相转移催化剂合成了1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇。通过正交试验法考察了催化剂用量、反应温度、反应时间等因素对1-(2,4-二氯苯基)-2-(1-咪唑基)-乙醇收率的影响,确定了最佳的工艺条件。结果表明,聚乙二醇-400使反应选择性高、条件温和、操作简便,收率可达84.6%。

4-[[1-[(4-氟苯基)甲基]-1 H-2-苯并咪唑基]氨基]-1-哌啶甲酸乙酯的合成

以邻苯二胺为起始原料,经过缩合、氯代、烷基化和取代反应来合成4-[[1-[(4-氟苯基)甲基]-1H-2-苯并咪唑基]氨基]-1-哌啶甲酸乙酯。该合成方法操作简单,总收率达到30.7%。

2-苯基-咪唑[4,5-f]1,10-邻啡罗啉同系物的合成

以1,10邻啡罗啉二酮,对位取代苯甲醛为原料来合成2苯基咪唑[4,5f]1,10邻啡罗啉,对羟基2苯基咪唑[4,5f]1,10邻啡罗啉,对二甲胺基2苯基咪唑[4,5f]1,10邻啡罗啉,根据所得产物的H1NMR谱和MS谱图分析,证明得到的即为目标产物。

4-芳亚甲基-2-苯基-1H-咪唑-5(4H)-酮类衍生物光谱特性的研究

比较了一系列4-芳亚甲基-2-苯基-1H-咪唑-5(4H)-酮类化合物在不同有机溶剂中紫外光谱和荧光光谱的变化,探索了其结构与光学性能之间的某些关系.通过实验发现,目标化合物4-芳亚甲基芳环取代基的不同对其紫外光谱、荧光发射光谱及荧光量子产率有一定的影响.

2-苯基咪唑并[1,2-a]吡啶的无溶剂无催化剂合成

在无溶剂条件下,无需催化剂,2-溴-1-苯基乙酮和2-氨基吡啶发生缩合反应生成了一系列2-苯基咪唑并[1,2-a]吡啶化合物,产率达55.0%～90.0%,产物结构由1H NMR,IR和MS得到确认.该方法具有反应条件温和、操作简便、产率高和环境友好等优点.

2-(3,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基-1H-咪唑与DNA相互作用的荧光光谱研究

运用荧光猝灭法研究了2-(3,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基-1H-咪唑(I)与鲱鱼精DNA的相互作用,用Stern-Volmer方程和Lineweaver-Burk双倒数函数方程对数据进行了处理.结果表明,两者之间形成了配合物,且得到了319 K时的静态猝灭结合常数(KLB=80.74 L.g-1)和结合位点数(n=0.78254).

5-氯-1-苄基-2-苯基咪唑的微波合成及表征

以五氯化磷和N,N′-二苄基草酰胺为原料,在微波辐射下合成5-氯-1-苄基-2-苯基咪唑,产物结构经1 H NMR、IR、MS及元素分析确证。同时研究了微波辐射功率、辐射时间、反应物投料比对反应的影响。结果表明:五氯化磷∶N,N′-二苄基草酰胺的投料比为2∶1,辐射功率为300W,辐射时间为8min时,收率最高为75.4%。

2-(2,6-二氟苯基)-1H-咪唑-5(4H)-酮的合成及机理的研究

通过N-乙酰氨基-2,6-二氟苯甲酰胺在POCl3催化下脱水制得标题化合物。标题化合物经IR、1HNMR和GC-MS方法进行了结构表征,同时提出了一种可能的反应机理。

1-(2,6-二甲基-4-溴苯基)咪唑的合成及结构表征

研究了1-(2,6-二甲基-4-溴苯基)咪唑的合成工艺.结果表明:通过改进的Debus-Radziszewsk法,2,6-二甲基-4-溴-苯胺与乙二醛、甲醛、氯化铵反应制备出目标产物,收率34%.产品结构通过1H NMR表征.

1-甲基-2-苯基-5-溴1H-苯并咪唑的合成研究

1-甲基-2-苯基-5-溴-1H-苯并咪唑是制备抗癌药物和有机电场致发光器件的中间体。以N-甲基-2-硝基苯胺为原料,经过苯环的溴代、N-苯甲酰化反应得到N-(2-硝基-4-溴苯基)-N-甲基苯甲酰胺;再经硝基还原和分子内脱水闭环反应合成了1-甲基-2-苯基-5-溴-1H-苯并咪唑。化合物结构用1H-NMR、13C-NMR、IR表征,纯度用HPLC确定。