一种四取代咪唑的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种四取代咪唑的合成方法，以脒类和查尔酮衍生物为原料，以氯苯为溶剂，用三氯化铁和碘作为催化剂通过氧化环化的反应合成四取代咪唑。本发明专利技术方法具有原料易得，操作简单，反应条件温和，产率较高，较强的实用性等优点，适宜于工业化生成。

【技术实现步骤摘要】
一种四取代咪唑的合成方法
本专利技术涉及一种四取代咪唑的合成方法，属于有机化学领域。
技术介绍
咪唑是一种在1位和3位含有两个氮原子的五元芳杂环结构化合物，以咪唑为结构基元的衍生物在化学、药学和工业领域的广泛应用，使得咪唑衍生物成为氮杂环化合物中非常重要的一类物质。尤其四取代咪唑在许多天然产物中发现并且广泛应用在功能材料中。同时，作为医药、农药、染料和具有生物活性物质合成的关键中间体，四取代咪唑的应用越来越广泛。此外，它也具有较好的药物活性，例如：四取代咪唑衍生物具有抗癌、抗肿瘤活性，镇痛、抗炎活性，酶抑制作用，心脑血管活动的调节，抗真菌活性，抗病毒及抗溃疡活性，作为驱蠕虫剂的主要成分，它们还可以作为强有力的，高选择性的大麻素受体CB1拮抗剂。目前，四取代咪唑的合成方法是通过1,2-联二酮与醛和胺进行缩合反应制备的，此外，如铜催化硝基苯乙烯与脒环化加成；镍催化苄基亚胺的脱氢反应；2-叠氮硝酮和甲基丙烯酸酯的偶联反应等方法也有报道。但是，现有合成四取代咪唑的方法都存在一些不足，如选择性较差、反应条件苛刻、产率较低、原料不易得、催化剂的量较多、缺乏实用性、催化剂复杂等不足。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种工艺简单、反应条件温和、原料易获得、选择性好、实用性强的四取代咪唑的合成方法。本专利技术采用的技术方案如下：结构式（I）所示化合物的合成方法，其中，R1选自芳香基、取代芳香基、杂环基或甲基，R3和R2独立地选自芳香基或取代芳香基，R4选自芳香基、取代芳香基或杂环基，所述取代是C1-C4的烷基、卤素、C1-C4的烷氧基或硝基取代。上述杂环基优选为噻吩基；芳香基优选为苯基。上述的合成方法是将反应式所示的脒、查尔酮衍生物、三氯化铁和碘单质以氯苯为溶剂反应得到，具体步骤是：将脒、查尔酮衍生物、三氯化铁和碘单质加入含有氯苯的圆底烧瓶中，加热到90~120oC，在氧气氛围下反应8~11h。反应结束后冷却至室温，用饱和的硫代硫酸钠溶液除去碘，加入乙酸乙酯，然后用饱和的食盐水洗涤，用无水硫酸钠除水，浓缩后用乙酸乙酯/石油醚硅胶柱层析，得到黄色产物。上述的脒与查尔酮衍生物的摩尔比为1:1~1:2，脒与三氯化铁和碘的摩尔比为1:0.1:0.05~1:0.3:0.2，脒与氯苯的摩尔比为1:25~1:35。上述的反应温度优选为110oC，反应时间优选为10小时。本专利技术提出了一种以三氯化铁和碘共催化脒与查尔酮反应合成四取代咪唑的简单方便廉价的合成法，该方法明具有以下优点：1、工艺流程简单，反应条件温和，具有较好选择性，有利于工业化生产；2、本专利技术所用的催化剂为三氯化铁和碘，廉价易得，在反应结束后也较容易除去。具体实施方式下面通过实施例对本专利技术进行详述，但本专利技术并不限于这些实施例。实施例1四取代咪唑的合成：以1a,1n,2a为例进行详细说明。1,2,4-三苯基-5-苯甲酰基咪唑（1a）的合成将0.6mmolN-苯基苯甲脒、0.5mmol查尔酮、0.01mmol三氯化铁和0.05mmol碘加入到含有2mL氯苯的25mL的圆底烧瓶中，加热到110oC，在氧气氛围下反应10h。反应结束后（TLC监测）冷却至室温。用饱和的硫代硫酸钠溶液除去碘，分三次加入乙酸乙酯(15mL×3)，然后用饱和的食盐水洗涤，用无水硫酸钠除水，浓缩后用乙酸乙酯/石油醚(1:5)硅胶柱层析，得到黄色固体170mg，产率为85%。表征数据：Mp183−184°C;1HNMR(400MHz,DMSO)δ7.68(t,J=8.5Hz,3H),7.51–7.43(m,5H),7.33(dd,J=17.8,10.0Hz,4H),7.21(dd,J=12.2,5.9Hz,8H);13CNMR(101MHz,DMSO)δ188.20,149.04,144.40,137.73,136.98,133.91,133.56,129.95,129.87,129.66,129.60,129.49,129.44,129.23,128.91,128.71,128.58,128.48,128.15;HRMSCalcd(ESI)m/zforC28H21N2O:[M+H]+401.1654,Found:401.1660。1,4-二苯基-2-噻吩基-5-苯甲酰基咪唑（1n）的合成将0.6mmolN-苯基噻吩基甲脒、0.5mmol查尔酮、0.01mmol三氯化铁和0.05mmol碘加入到含有2mL氯苯的25mL的圆底烧瓶中，加热到110oC，在氧气氛围下反应10h。反应结束后（TLC监测）冷却至室温。用饱和的硫代硫酸钠溶液除去碘，分三次加入乙酸乙酯(15mL×3)，然后用饱和的食盐水洗涤，用无水硫酸钠除水，浓缩后用乙酸乙酯/石油醚(1:5)硅胶柱层析，得到黄色固体150mg，产率为74%。表征数据：Mp197−198°C;1HNMR(400MHz,DMSO)δ7.64(dd,J=12.2,6.4Hz,3H),7.52(s,5H),7.46–7.39(m,3H),7.26(t,J=7.5Hz,2H),7.19(d,J=3.8Hz,3H),7.01–6.95(m,1H),6.63(d,J=3.6Hz,1H);13CNMR(101MHz,DMSO)δ187.40,145.20,144.66,137.79,136.59,133.72,133.28,131.99,130.30,129.97,129.94,129.48,129.32,129.00,128.80,128.70,128.52,128.28,128.20,127.57;HRMSCalcd(ESI)m/zforC26H19N2OS:[M+H]+407.1218,Found:407.1204。1,2,4-三苯基-5-（2-甲基苯甲酰基）咪唑（2a）的合成将0.6mmolN-苯基苯甲脒、0.5mmol(2E)-1-(2-甲基苯基)-3-苯基-2-丙烯基-1-酮、0.01mmol三氯化铁和0.05mmol碘加入到含有2mL氯苯的25mL的圆底烧瓶中，加热到110oC，在氧气氛围下反应10h。反应结束后（TLC监测）冷却至室温。用饱和的硫代硫酸钠溶液除去碘，分三次加入乙酸乙酯(15mL×3)，然后用饱和的食盐水洗涤，用无水硫酸钠除水，浓缩后用乙酸乙酯/石油醚(1:5)硅胶柱层析，得到黄色固体166mg，产率为80%。表征数据：Mp141−142°C;1HNMR(400MHz,DMSO)δ7.48–7.45(m,2H),7.42–7.32(m,10H),7.31–7.29(m,1H),7.24–7.17(m,4H),7.07(d,J=7.6Hz,1H),6.96(t,J=7.6Hz,1H),2.31(s,3H);13CNMR(101MHz,DMSO)δ189.13,149.21,146.03,138.29,138.11,137.17,133.68,131.97,131.33,130.92,130.75,129.83,129.66,129.54,129.33,129.26,128.69,128.62,128.45,128.30,128.20,125.81,20.22;HRMSCalcd(ESI)m/zforC29H23N2O:[M+H]+415.1810,Fo本文档来自技高网...

【技术保护点】
结构式（I）所示化合物的合成方法，其特征在于：其中，R1选自芳香基、取代芳香基、杂环基或甲基，R3 和R2 独立地选自芳香基或取代芳香基，R4选自芳香基、取代芳香基或杂环基，所述取代是C1‑C4的烷基、卤素、C1‑C4的烷氧基或硝基取代。

【技术特征摘要】
1.结构式（I）所示化合物的合成方法，其特征在于：其中，R1选自芳香基、取代芳香基、杂环基或甲基，R3和R2独立地选自芳香基或取代芳香基，R4选自芳香基、取代芳香基或杂环基，所述取代是C1-C4的烷基、卤素、C1-C4的烷氧基或硝基取代。2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述杂环基为噻吩基。3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述芳香基为苯基。4.根据权利要求1-3任意之一所述的合成方法，其特征在于：将反应式所示的脒、查尔酮衍生物、三氯化铁和碘单质以氯苯为溶剂反应得到。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李剑利，朱月路，李成，张继东，刘萍，
申请(专利权)人：西北大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61