快速高效且溫和地合成2-苯基咪唑啉衍生物。方法：苯甲醛及取代苯甲醛為反應(yīng)底物，和乙二胺在NBS的催化下，以超聲波破碎儀合成各類2-苯基咪唑啉。結(jié)果：以二氯甲烷15毫升為反應(yīng)溶劑，超聲波破碎儀超聲25 min，反應(yīng)結(jié)束直接過濾即得產(chǎn)物，產(chǎn)率78.1%~99%。結(jié)論：該方法可以迅速溫和地制備該類小分子化合物。

咪唑啉是五元含氮雜環(huán)化合物中吸引眼球的一個代表物，大多**、天然產(chǎn)物、金屬有機催化劑以及緩蝕劑的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)中都含有該結(jié)構(gòu)片段，咪唑啉雜環(huán)結(jié)構(gòu)單元的合成及構(gòu)建成為了環(huán)化學(xué)研究領(lǐng)域的一個熱點。咪唑啉是強堿性固體，熔點較低。根據(jù)雙鍵位置可以分為 2-咪唑啉、3-咪唑啉和 4-咪唑啉。 在醫(yī)藥和農(nóng)藥研究中，咪唑啉衍生物尤其是2-咪唑啉的衍生物起著非常重要的作用。如血管擴張劑和降壓藥 2-芐基-4，5-二氫咪唑。咪唑類****在臨床上應(yīng)用廣泛，不斷出現(xiàn)了新的咪唑衍生物的****，如克霉唑、咪康唑、益康唑，近年來的酮康唑、硫康唑等等，這些**是抗****開發(fā)的新途徑；在農(nóng)藥中，如蘋果黑星病的**劑 2-羥甲基-2-十七烷基-4，5-二氫咪唑。已報道的一種非常有效的一鍋制備法來制備 2-咪唑啉，即從醛和乙二胺在催化劑條件下反應(yīng)制備。 一旦 2-咪唑啉被合成，它們就很容易被 MnO2，Pd/C，KMnO4，三氯乙氰尿酸，(CoCl)2-DMSO 和 IBX 等氧化劑氧化。但是，這種方法存在缺陷，比如，這些氧化劑具有爆炸性或者有毒，或者步驟較為繁瑣。*近，在有機合成研究中被綜合利用的碘被廣泛研究使用了。因為這類分子有較強的氧化能力，并且對城市環(huán)境造成毒害作用更小。特別是，碘苯二乙酯，亞碘酰苯和羥基對甲苯磺酰氧基苯碘是*流行的和實用的三價碘試劑。但該類反應(yīng)后處理繁瑣，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。 本文對已報道的合成方法進行改良，以常用催化劑 NBS 為催化條件，引入超聲波破碎儀合成加快反應(yīng)進程，且反應(yīng)后處理簡單，操作簡便，產(chǎn)率理想，適合 2-苯基咪唑及其衍生物的工業(yè)化生產(chǎn)。

在一定量二氯甲烷中加入苯甲醛(0.5 g)和乙二胺 0℃超聲波破碎儀反應(yīng) 1 min，加入 NBS 后超聲波破碎儀下反應(yīng)，所得反應(yīng)液經(jīng)抽濾分離得白色固體即為目標產(chǎn)物。反應(yīng)過程中反應(yīng)物的比例為：苯甲醛:乙二胺:NBS = 1:1.05:1.05，調(diào)整二氯甲烷的體積(5, 10, 15，20 mL)以及超聲波破碎儀處理時間(10, 15, 20, 25 min)控制反應(yīng)產(chǎn)率。*終確定為溶劑體積 15 mL，反應(yīng)時間 25 min 為*佳反應(yīng)條件。

溶劑劑量少，溶質(zhì)不能完全溶解，導(dǎo)致反應(yīng)產(chǎn)率下降。當溶劑的量定于 10~20 ml 時，產(chǎn)率的差異不大，綜合考慮本實驗采用二氯甲烷量為 15 mL。 利用超聲波波破碎儀處理，使原本反應(yīng)過夜的時間大幅度縮短，超聲時間為 10 min 時，時間太短會導(dǎo)致反應(yīng) 不夠完全，產(chǎn)率降低，但如果時間太長，如 30 min 又會使產(chǎn)物重新溶解，因而當超聲超過 25 分鐘時， 產(chǎn)率有所下降，這是由于得到的產(chǎn)物在超聲的作用下重新溶于溶液中。在對照組過夜的操作實驗中，我 們發(fā)現(xiàn)，溴代琥珀亞酰胺加入到苯甲醛與乙二胺的混合物中時，容易結(jié)塊，導(dǎo)致反應(yīng)不易進行，得到的產(chǎn)物雜質(zhì)多，顏色偏黃。而放在超聲波破碎儀里的反應(yīng)，溴代琥珀亞酰胺加入后，一分鐘內(nèi)就可溶解， 變成乳白色或者米白色的混懸液，隨著超聲時間的增加，在一定范圍內(nèi)，混懸液增多。 綜上所述超聲波能使反應(yīng)加快。此反應(yīng)超聲時間設(shè)置在 25 min 時，可以得到 97.1%的高產(chǎn)率。 當?shù)孜飺Q成對氯苯甲醛，間氯苯甲醛，鄰甲氧基苯甲醛，對甲氧基苯甲醛，間甲氧基苯甲醛，對硝基苯甲醛和鄰硝基苯甲醛時，其他條件不變。從實驗結(jié)果可知此反應(yīng)活性受電子效應(yīng)和空間效應(yīng)兩個因素影響 1) 取代基吸電子效應(yīng)的影響。對氯苯甲醛和對甲氧基苯甲醛作為反應(yīng)底物得到的產(chǎn)率高于苯甲醛，且對位取代的產(chǎn)率均高于間位取代的產(chǎn)率，說明對位吸電子基團的存在有利于反應(yīng)的進行。2) 空 間效應(yīng)的影響。表中鄰甲氧基苯甲醛和鄰硝基苯甲醛為底物的反應(yīng)產(chǎn)率低于對位取代底物的產(chǎn)率，說明鄰位的空間位阻對反應(yīng)有一定的影響，涉及到相關(guān)鄰位取代底物的反應(yīng)，在工業(yè)化生產(chǎn)上會受到一定的影響。

以取代苯甲醛醛為原料一鍋法高效合成 2-咪唑啉的*佳工藝為以對氯苯甲醛為底物，溶劑二氯甲烷 為 15 ml (對氯苯甲醛:乙二胺:NBS = 1:1.05:1.05)，超聲時間為 25 min，*高產(chǎn)率可達 99.9%。 綜上所述該實驗不僅擯棄以往的高溫需求，降低能耗，而且大大的縮短了反應(yīng)時間，實驗易操作， 而且在人為因素不可避免的實驗條件下仍取得高產(chǎn)率。在此探究過程中，超聲波起到了重要作用，超聲能量能加速和控制化學(xué)反應(yīng)，提高反應(yīng)產(chǎn)率，不僅條件溫和，反應(yīng)迅速，后處理方便，利于工業(yè)化生產(chǎn)。

引用鏈接：https://pdf.hanspub.org/HJMCe20170100000_10173370.pdf