Page 184 - 《精细化工》2020年第11期
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·2330·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 37 卷

                 由表 3 可知,各种取代的芳甲胺与邻苯二胺反                            首先,苄胺 1 无需催化被氧气氧化为苄基亚胺
            应,以优异的分离收率得到相应的苯并咪唑(Ⅴa~                            2,并产生一分子 H 2 O;一旦中间体 2 生成,其同时
            Ⅴl)。不论芳甲胺取代基是供电子基团(Me、OMe、                         与离子液体咪唑阳离子和磺酸基上的氢结合形成中
            t-Bu;  Ⅴb~Ⅴf)还是吸电子基团(F、Cl;Ⅴg~Ⅴl),                  间体 4,增强了亚胺基 C 的电正性,以利于邻苯二
            对相应苯并咪唑衍生物的分离收率影响都比较小。                             胺中氨基的亲核加成,经中间体 5 脱去一分子 NH 3
            由于形成共轭体系对反应更有利,因此与间位取代                             得到另一亚胺中间体 6,中间体 6 再与离子液体咪
            的芳甲胺相比,由邻位和对位取代的芳甲胺合成相                             唑阳离子和磺酸基上的氢作用生成中间体 7,中间
            应苯并咪唑的分离收率更高(Ⅴb~Ⅴl)。为了进一                           体 7 再进行分子内亲核加成生成含五元环的中间体
            步探讨该方法的适用性,使用含各种取代基的 1,2-                          2-苯基-2,3-二氢苯并咪唑 8;化合物 8 无需催化经氧
            苯二胺进行反应。单取代和二取代的 1,2-苯二胺均                          分子氧化脱氢得到目标产物 2-苯基苯并咪唑 9。与
            可以很好地与苄胺反应,并以良好的分离收率获得                             此同时,亚胺中间体 6 亦可与另一分子苄基亚胺 2
                                                               反应得到亚胺 10,化合物 10 经合环、氧化脱氢得
            相应的苯并咪唑(Ⅴm~Ⅴu)。1,2-苯二胺上含供电子
                                                               到副产物 1-苄基-2-苯基苯并咪唑 12。
            基团(Me;Ⅴm、Ⅴs)比含吸电子基团(F、Cl、Br、
            NO 2;Ⅴn~Ⅴr、Ⅴt、Ⅴu)时相应苯并咪唑的收率更
                                                               3   结论
            高。在最佳反应条件下,除 4-氟邻苯二胺(Ⅴo)外,
            其他含吸电子基团的 1,2-苯二胺与苄胺的反应进行                              以磺酸型离子液体[MIMPs]Cl 为催化剂,分子
            缓慢,因此,将温度升至 110  ℃,并以良好的分离收                        氧作为唯一氧化剂,在 n([MIMPs]Cl)∶n(邻苯二
            率获得了相应的苯并咪唑(Ⅴn、Ⅴp~Ⅴr、Ⅴt、Ⅴu)。                       胺)=1∶4、以 DMF 为溶剂、n(苄胺)∶n(邻苯二
            对于单取代的 1,2-苯二胺,C-3 位置上连有供电子取                       胺)=2.5∶1.0、100  ℃条件下,由芳甲胺与 1,2-苯二
            代基比连有吸电子取代基对反应更有利(Ⅴm、Ⅴn),                          胺“一锅”高收率地合成了苯并咪唑。该方法简单高
            相同的取代基在 C-3 位置上比在 C-4 位置上更有利                       效、底物适用性广、对环境友好,而且无过渡金属催
            (Ⅴn、Ⅴq)。对于二取代的 1,2-苯二胺,带有供电                        化剂参与,避免了产物被过渡金属污染。该方法在其
            子基团比带有吸电子基团反应效果更好(Ⅴs~Ⅴu)。                          他杂环化合物合成中的应用正在进一步研究之中。
            结果表明,[MIMPs]Cl 催化剂能有效地催化芳甲胺                        参考文献:
            和 1,2-苯二胺合成苯并咪唑的反应。                                [1]   RAUF  A,  FARSHORI  N  N.  Microwave-induced  synthesis  of
                 回收的[MIMPs]Cl 离子液体经盐酸处理后可循                         aromatic heterocycles[M]. Dordrecht:Springer Netherlands, 2012.
                                                               [2]   BANSAL Y, SILAKARI O. The therapeutic journey of benzimidazoles:
            环使用,2-苯基苯并咪唑的分离收率为 90.2%。表明                            A review[J]. Bioorganic & Medicinal Chemistry, 2012, 20(21): 6208-
            该催化剂结构稳定,重复使用时催化活性无明显降低。                               6236.
                                                               [3]   SINGH B, LAI H, PAL L, et al. In vitro release profile of anti-ulcer
            2.2   苄胺与邻苯二胺反应机理推断                                    drug  rabeprazole  from  biocompatible  psyllium-PVA  hydrogels[J].
                                                                   Journal  of  Materials  Science:  Materials  in  Medicine,  2012,  23(4):
                 基于上述实验结果,并参考文献[19-20,32,42-47]                    1021-1032.
            相关反应机理,提出了苄胺与邻苯二胺好氧氧化缩                             [4]   GEORGIOPOULOS G, KATSI V, OIKONOMOU D, et al. Azilsartan
                                                                   as  a  potent  antihypertensive  drug  with  possible  pleiotropic
            合生成苯并咪唑的可能机理,如图 5 所示。                                  cardiometabolic effects: A review study[J]. Frontiers in Pharmacology,
                                                                   2016, 7(235). DOI: 10.3389/fphar.2016.00235.

                                                               [5]   BOUSQUET J, ANSÓTEGUI I, WALTER C G, et al. Establishing
                                                                   the place in therapy of bilastine in the treatment of allergic rhinitis
                                                                   according to ARIA: Evidence review[J]. Current Medical Research &
                                                                   Opinion, 2012, 28(1): 131-139.
                                                               [6]   ALVIM H G O, OLIVEIRA H C B, BATAGLION G A. Synthesis of
                                                                   2-arylbenzimidazoles  under  mild  conditions  catalyzed  by  a
                                                                   heteropolyacid-containing  task-specific  ionic  liquid  and  catalyst
                                                                   investigation  by  electrospray  (tandem)  mass  spectrometry[J].  RSC
                                                                   Advances, 2015, 5(85): 69418-69422.
                                                               [7]   BAHRAMI  K,  KHODAEI  M,  KAVIANINIA  I.  A  simple  and
                                                                   efficient  one-pot  synthesis  of  2-substituted  benzimidazoles[J].
                                                                   Synthesis, 2007, 4: 547-550.
                                                               [8]   KHOJE  A  D,  CHARNOCK  C,  WAN  B  J,  et al.  Synthesis  and
                                                                   antimycobacterial  activities  of  non-purine  analogs  of  6-aryl-9-
                                                                   benzylpurines:  Imidazopyridines,  pyrrolopyridines,  benzimidazoles,
                                                                   and  indoles[J].  Bioorganic  &  Medicinal  Chemistry,  2011,  19(11),
                                                                   3483-3491.
                                                               [9]   ZHANG  T,  HUANG  L  Z,  WU  J.  Microwave-assisted  synthesis  of
                      图 5    合成苯并咪唑的可能机理                           2-substituted 1H-benzo[d]imidazoles and their antifungal activities in
            Fig.  5    Possible  mechanism  for  the  synthesis  of   vitro[J]. Heterocyclic Chemistry, 2013, 87(7): 1545-1552.
                      2-phenylbenzimidazole                    [10]  ODAME F, HOSTEN E C, BETZ R, et al. Characterization of some
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