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毕业论文网 > 文献综述 > 化学化工与生命科学类 > 生物工程 > 正文

Fe/S催化体系应用于2-取代苯并咪唑类衍生物的合成文献综述

 2020-06-06 11:06  

苯并咪唑类化合物具有广泛的生物活性,如抗癌、抗真菌、消炎、治疗低血糖和生理紊乱等,在药物化学中具有非常重要的意义[1] ,苯并咪唑类化合物是 20 世纪 60~70 年代研制开发的一类活性很强的内吸型杀菌剂, 主要品种为多菌灵和苯菌灵[2,3]. 其作用机理是与植物病原的β-微管蛋白结合, 破坏 β-微管蛋白的功能, 抑制病原菌的有丝分裂和形态建构;并可用于模拟天然超氧化物歧化酶( S O D )的活性部位研究生物活性,以及环氧树脂新型固化剂、催化剂和某些金属的表面处理剂,还可作为有机合成反应的中间体等[4]。

因此,苯并咪唑类化合物的合成引起了人们的极大兴趣, 并且在近年来取得了较大的进展.但在提倡绿色化学的今天,如何使苯并咪唑类化合物的合成进一步绿色化,仍然是一个重要的课题。

鉴于此,本文按照合成原料和方法的不同,结合绿色化学的基本原则,对近年来苯并咪唑类化合物的合成研究进行了综述和展望。

1 苯并咪唑衍生物的合成 由于苯并咪唑衍生物的优良特性和广泛应用, 此类化合物合成方法的研究, 特别是 1 位和 2 位取代的衍生物的合成研究吸引了众多研究者的注意.近年来, 为适应”绿色化学”的要求, 研究人员不断努力开发更加高效且环境友好的合成新方法. 现就 2-取代苯并咪唑合成研究的新成果作简要综述. 1.1 邻苯二胺与羧酸的反应 通过邻苯二胺与羧酸及其衍生物的反应合成苯并咪唑及其衍生物是一个相当传统的合成路径. 传统的方法往往需要较为苛刻的条件#8212;#8212;强酸性条件、较高的温度、很长的时间等.近年来,国内外研究人员不断探索研究,以期找到能在更温和的实验条件下有效进行此类反应的新方法. Vanelle 等[5]发现微波辐射可以有效地促进 α-羟基羧酸与邻苯二胺的反应合成羟甲基苯并咪唑,其反应效率较传统加热方法有明显提高(Eqs. 1, 2). 只是该方法仍需要强酸(盐酸)的存在. 图1 α-羟基羧酸与邻苯二胺的反应合成羟甲基苯并咪唑 图2 α-羟基羧酸与邻苯二胺的反应合成羟甲基苯并咪唑 Lu 等[6]报道了用微波辐射促进邻苯二胺与酸的反应 (Eq. 3), 并指出多聚磷酸(PPA)存在下多种芳香的和脂肪的酸都可以得到较好的产率, 当取代基为H或CH3时即使没有 PPA 的存在也可以得到相应的 2-取代苯并咪唑. 图3 微波辐射促进邻苯二胺与酸的反应 Liu 等[7]也研究了微波促进下邻二胺与羧酸的反应(Eq. 4).该研究组不但研究了不同羧酸对反应的影响, 还研究了不同二胺(包括脂环的、芳香的和杂环的等)对反应的影响, 并进行了正交实验,详细列举了 6 种二胺与 7 种羧酸之间彼此作用的转化率、产率等数据. 图4 微波促进下邻二胺与羧酸的反应 陈淑华等[8]研究表明, 微波辐射功率不同会直接影响产物的类型, 并对比了以硅胶、氧化铝、人工沸石等为载体时的反应情况,得出结论:以邻苯二胺和芳香酸为原料, 人工沸石为载体,加入催化量的 DMF 作能量传递介质,微波辐射2~6 min可高产率地得到目标物2取代苯并咪唑,改变微波功率则得到另一类化合物. 图5 邻苯二胺和芳香酸微波辐射2~6 min得2取代苯并咪唑 Dubey 等[9]用邻苯二胺与α,β-不饱和酸反应合成 2乙烯基苯并咪唑(Eq. 5). 图6 邻苯二胺与α,β-不饱和酸反应合成 2乙烯基苯并咪唑 1.2 邻苯二胺与羧酸衍生物的反应 Srinivasan 等[10]研究了邻苯二胺与苯甲酰氯在多种离子液体中的反应情况, 从中优选出两种离子液体[Hbim]BF -4(1-butylimidazolium tetrafluoroborate, 反应时间10 min, 产率95%),[bbim]BF -4(1,3-di-n-butyl- imidazolium tetrafluoroborate, 反应时间 40 min, 产率92%). 并研究了在这两种离子液体中邻苯二胺(邻氨基酚或邻氨基硫酚)与多种酰氯反应的情况(Eq. 6) 图7 邻苯二胺与多种酰氯反应的情况 Chen 等[11]以邻苯二胺(邻氨基酚或邻氨基硫酚)和与连接在连于PEG (polyethylene glycol)聚合物上的酰基氟作用,液相合成了多种2-取代唑类衍生物 图8 邻苯二胺与连接在连于PEG (polyethylene glycol)聚合物上的酰基氟作用 该反应虽然产率不高, 但在探索能与 PEG 连接并用于组合化合物库合成的新试剂上作了有益的尝试. Janda 等[12]研究了邻苯二胺与连接在聚合物载体上的酯在多种 Lewis 酸存在条件合成了苯并咪唑的情况(Eq. 7), 实验表明 Et2AlCl对该反应有较好的促进作用 图9 邻苯二胺与连接在聚合物载体上的酯合成了苯并咪唑 1.3 其它方法 Brain 等[13]以邻溴苯基脒为反应前体, 通过 Pd 催化分子内 N-芳基化合成了在 1, 2, 5 等多个位置连有取代基的苯并咪唑(Eq. 21). 该反应适用于合成连有多个取代基的苯并咪唑, 包括立体选择性合成 1,2-二取代的苯并咪唑. 图10 Pd 催化分子内 N-芳基化合成了在 1, 2, 5 等多个位置连有取代基的苯并咪唑 还有 Gigante 等[14]报道了 Pd 催化合成 2-取代苯并咪唑的方法(Scheme 3, Eq. 22). 图11 Pd 催化合成 2-取代苯并咪唑的方法 Harizi 等[15]也报道了一锅合成2-取代苯并咪唑的方法(Eq. 23). 图12 一锅合成2-取代苯并咪唑的方法 陈兴权等[16]以氨基氰和邻苯二胺为原料合成 2-氨基苯并咪唑, 盐酸作用下环化6.5~7.0h,再加入50%氢氧化钠中和, 煮沸 3 h, 可得到收率 78%~81%的目标产物(Eq. 24) 图13 氨基氰和邻苯二胺为原料合成 2-氨基苯并咪唑

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