专利名称：一种合成苯并咪唑及衍生物的方法
技术领域：
本发明涉及一种杂环化合物的合成方法，具体讲是苯并咪唑及其衍生物的合成方法。
苯并咪唑及其衍生物早被人们所认识，它可用作抗菌剂、杀虫剂、缓蚀剂、增白剂等，由于苯并咪唑及其衍生物具有广泛的应用范围，化学工作者对其合成方法的研究非常重视。早在本世纪20年代Phillips提出了将二胺和羧酸混合，再在盐酸中加热缩合，合成2-取代苯并咪唑衍生物的方法(Phillips M.A.，J.Chem.Soc.1928，2395)，但这种方法后处理复杂，产率极低，而且由于采用盐酸处理还带来环境问题。1957年，Hein用多聚磷酸代替盐酸用于2-取代苯并咪唑衍生物的合成(Hein D.W.，Alhein R.J，Learitt J.J.，J.Am.Chem.Soc.1957，79(2)，427)，该方法虽然产率较高，但其反应需在170℃以上的高温进行，其产物颜色较深，更造成后处理的困难。前述的两种方法能合成的苯并咪唑衍生物较少。1972年问世的Korshak方法是在催化条件下将亚胺醛氧化成亚胺羧酸之后再于另一胺缩合，这种方法的实质与Phillips相同(Korshak V.V.Rusanov A.L，Tugushi D.S.，Cherkasova G.M.，Macromoleeules，1972，5，807)。1986年Singh等人采用含氮杂环与邻苯二胺碳转移的方法合成了2-取代苯并咪唑衍生物(Singh H.，Sarin R.，Tetrahedron，1986，42(5)，1449)。1996年Katritzky将N-三甲基硅甲烷基苯并三氮唑和N-取代酰胺混合，在紫外光作用下重排反应，形成了1，2-取代苯并咪唑衍生物(Katritzky A.R.，Yang B.，Abonia R.，Insuasty B.，J.Chem.Research(s)，1996，540)，但因此方法所用的原料难以取得，使其应用受到了限制。在现有技术的一个共同的不足是除了只能得到有限的几种苯并咪唑衍生物外，无法获得其它多种苯并咪唑；现有技术的另一个不足是难于获得手性碳的苯并咪唑衍生物；现有技术的第三个不足是其制备工艺较复杂，难于控制，而且产率低。
本发明的目的是提供一种能克服现有技术不足，在其生产和制备中不产生环境问题，合成方法简便，生产中易于控制，产率高，可生产多种苯并咪唑的衍生物，特别是能生产多种含手性碳的苯并咪唑衍生物的方法。
本发明的目的是通过将对称或不对称的双Schiff碱与可将其溶解的溶剂进行反应实现。在本明中对一般的双Schiff碱可直接进行反应，而对活性差的双Schiff碱可在质子酸或路易斯酸催化下进行反应。本发明中所述的溶剂可以是醇，或者是乙腈，或者二氯乙烷，或者是二氯甲烷，或者氯仿，等等，总之凡是可以将双Schiff碱溶解的溶剂均可以用于双Schiff碱反应，得到苯并咪唑或其衍生物。本发明所述的反应通式如下
式中X为 H，CH3，CH2CH3，Cl，Br，OH。
R1为 C6H5，C5H4N，C6H3(OH)2，C4H3O，C3H7，C6H4NO2，C6H4Cl，C6H3O2CH2。
R2为 H，CH3，CH2CH3，C6H5，C6H4CH3。
R3为 CH3，CH2CH3，C6H5，C6H4CH3，C6H4OH，C6H4Cl，C6H3CH3OH，C6H3ClOH。
本发明的反应可以先采用邻苯二胺与醛、酮和能将邻苯二胺溶解的其它溶剂中反应形成对称或不对称的双Schiff碱，再经氢转移环化反应生成多种苯并咪唑及其衍生物，对某些醛而言，所述的反应中先生成的Schiff碱在理论上是存在的(存在于反应体系中)，但难于(也不必要)将其分离，通过继续反应即可得到苯并咪唑或者其衍生物。
由本发明所述的方法可以合成含有手性碳的苯并咪唑衍生物，其手性碳原子连接于氮原子上。
以下提供
具体实施例方式本发明有以下优点1、反应简单，反应过程易于掌握和控制；2、采用本发明的方法基本上不产生污染；3、具有较高的产率；4、所得产物品质较纯；5、本发明的最大可制备多种手性碳的苯并咪唑衍生物，特别是可以制备现有技术所不能得到的一些手性碳的苯并咪唑衍生物。
实施例1
取化合物(1)0.412克与甲醇25毫升和Ce(NO3)30.005克，在室温下搅拌4小时，冷冻过滤，滤饼用冷甲醇洗涤，经室温干燥后得苯并咪唑衍生物(2)0.33克，其收率为82.2％，m.p.295℃(分解)。产物的元素分析结果如下C 72.88， H 4.56， N 10.28， Cl 8.57，C25H18N3OCl的计算值为C 72.90， H 4.40， N 10.20， Cl 8.61。
1HNMR(8)6.32(S，CH)，6.63～8.17(m，Ar，H)，12.10(S，OH)，MS和X-射线晶体结构分析结果进一步证实了该产物。
实施例2将化合物(3)0.203克溶于25毫升甲醇中，加入对甲苯磺酸0.005克，加热回流3小时，冷冻过滤洗涤后室温干燥，得化合物(4)白色粉末0.150克，收率为73.9％，m.p.252～253℃(分解)。产物的元素分析结果如下C79.22，H5.69，N 7.02C27H22N2O2的计算值为C79.78，H5.46，N 6.89。
1HNMR(δ)2.26(m，CH3)，6.37(S，CH)，6.65～8.23(m，Ar，H)，11.85～12.08(S，OH)。MS分析数据可进一步证实该产物。
实施例3将化合物(5)0.303克(1mmol)，苯甲醛0.101克(0.107mmol)，哌啶lml，甲醇25ml，原酸三乙酯5ml，混合、加热回流3小时，冷冻、过滤、洗涤(2×5ml甲醇)，经室温干燥后，得化合物(6)白色粉末0.233克，收率为59.7％，m.p.268℃(分解)。产物的元素分析结果如下C 75.27，H 4.44，N 6.83，Cl 8.94。
C26H19N2OCl的计算值为C 76.00，H 4.63，N 6.82，Cl 8.64。
1HNMR(δ)6.36(s，CH)，6.65～8.23(m，Ar，H)，11.96(S，OH)。
MS分析数据可进一步证实该产物。
实施例4将化合物(7)0.213克与25ml甲醇混合，加入对甲苯磺酸0.005克，加热回流3小时，冷冻、过滤、洗涤(2×5ml甲醇)，经室温干燥后，得化合物(8)白色粉末0.141克，收率为61.5％，m.p.279℃(分解)。产物的元素分析结果如下C 72.98，H 4.57，N 6.82，Cl 8.45。
C26H19N2O2Cl的计算值为C 73.24，H 4.46，N 6.57，Cl 8.22。
1HNMR(δ)6.16(s，CH)，6.47～8.14(m，Ar，H)，11.75～11.93(S，OH)。
MS分析数据可进一步证实该产物。
实施例5将化合物(7)0.213克与25ml的几种不同溶剂混合，加入对苯磺酸0.005克，加热回流3～4小时，其后处理同例4，均得到了化合物(8)，且经分析证实，产物与例4相同，但采用不同的溶剂所得产物的产率不同，其结果如下不同溶剂对化合物(8)收率的影响溶剂 反应时间(小时) 产品收率(％)苯 2 23.4乙醇 2 62.6二氯甲烷 3 52.1乙腈 3 45.5二氯乙烷 4 36.7氯仿 4 29.2采用本发明对其它的各双Schiff碱与可将其溶解的溶剂进行反应均可得类似结果。
权利要求
1.一种合成苯并咪唑及衍生物的方法，其特征是将对称或不对称的双Schiff碱与可将其溶解的溶剂进行反应制得。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应在质子酸催化下进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于反应在路易斯酸催化下进行。
4.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于反应所用的溶剂是醇。
5.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于反应所用的溶剂是乙腈。
6.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于反应所用的溶剂是二氯乙烷。
7.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于反应所用的溶剂是二氯甲烷。
8.根据权利要求1或2或3所述的方法，其特征在于反应所用的溶剂是氯仿。
全文摘要
本发明公开一种苯并咪唑及其衍生物的合成方法。本发明的方法是通过将对称或不对称的双Schiff碱与可将其溶解的溶剂进行反应实现。在本明中对一般的双Schiff碱可直接进行反应,而对活性差的双Schiff碱可在质子酸或路易斯酸催化下进行反应。本发明中所述的溶剂可以是醇,或者是乙腈,或者二氯乙烷,或者是二氯甲烷,或者氯仿,等等,总之凡是可以将双Schiff碱溶解的溶剂均可以用于双Schiff碱反应,得到苯并咪唑或其衍生物。
文档编号C07D235/00GK1241563SQ98115839
公开日2000年1月19日 申请日期1998年7月14日 优先权日1998年7月14日
发明者菅盘民, 马永祥, 潘大华, 梁永民, 武小莉 申请人:兰州大学