專利名稱:9-((2-甲基-1h-咪唑-1-基)乙基)-9h-咔唑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種咔唑的衍生物,尤其是涉及一種帶有咪唑基團(tuán)的咔唑衍生 物。本發(fā)明還涉及該化合物的制備方法。
背景技術(shù):
咪唑又名1,3-二氮雜茂,許多醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料、表面活性劑、紡織助劑 等均含有咪唑環(huán)結(jié)構(gòu)。
味唑是染料、塑料、農(nóng)藥等工業(yè)的重要原料。咔唑及其衍生物分子具有較 大的%-電子共軛體系和較強(qiáng)的分子內(nèi)電子轉(zhuǎn)移特性,具有卓越的光電功能性 質(zhì),被廣泛應(yīng)用于有機(jī)光電材料的研究。其中一個(gè)重要的研究方向就是通過(guò)單 分子親核取代反應(yīng),在味唑的N原子上引入取代基R,使得咔唑環(huán)3,6位置上的 H更加活潑,進(jìn)而可通過(guò)分子設(shè)計(jì)合成更大的7t-電子共軛體系咔唑衍生物。而 N原子上的取代基團(tuán)是給電子還是吸電子基團(tuán),直接決定著其后續(xù)衍生物在有機(jī) 電致發(fā)光器件中作為空穴傳輸層材料或是空穴阻擋層材料。
味唑及N-烷基咔唑類化合物有著廣泛的用途,是國(guó)內(nèi)外精細(xì)化工和材料科 學(xué)研究的熱點(diǎn)之一,咔唑及其衍生物廣泛應(yīng)用于合成藥物、顏料以及光電導(dǎo)材 料等領(lǐng)域。
以雜環(huán)化合物修飾味唑制備N-雜環(huán)味唑化合物,仍未見(jiàn)系統(tǒng)研究報(bào)道,而 以咪唑雜環(huán)化合物修飾味唑制備新型的N-咪唑咔唑化合物,則有望得到藥效優(yōu) 良的抗菌藥物。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種帶有咪唑基團(tuán)的咔唑衍生物9-((2-甲基-lH-咪唑 -l-基)乙基)-9H-咔唑。
本發(fā)明的另一目的在于提供上述化合物的制備方法。
本發(fā)明提供的9-((2-甲基-1H-咪唑-l-基)乙基)-9H-咔唑的分子式為C18H17N3,其分子結(jié)構(gòu)如式(I):
本發(fā)明合成的9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-咔唑的外觀為白色針 狀晶體,其熔點(diǎn)為144~145°C,不溶于水,易溶于無(wú)水乙醇、氯仿中。紅外光 譜表征確定其為9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-咔唑。
本發(fā)明9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-咔唑的制備方法是先以2-甲 基咪唑與1,2-二氯乙垸為初始原料,經(jīng)過(guò)烷基化反應(yīng)制備出1-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑,再以味唑和l-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑?yàn)樵?,?jīng)過(guò)烷基化反應(yīng),制 備出9-((2-甲基-lH-咪唑-1-基)乙基)-9H-咔唑。
本發(fā)明9-((2-甲基-1H-咪唑-l-基)乙基)-9H-咔唑的具體制備方法是 攪拌下,向KOH的DMF溶液中加入1,2-二氯乙烷,升溫至75'C滴加2-甲基 咪唑的DMF溶液,于40 10(TC反應(yīng)2 12h,制備得到1-(2-氯乙基)-2-甲基咪 唑,其反應(yīng)方程式為
攪拌下,向KOH的DMF溶液中加入味唑,滴加1_(2-氯乙基)-2-甲基咪唑的 腿F溶液,于10-60。C反應(yīng)4~9h,制備得到9-((2-甲基-1H-咪唑-1-基)乙 基)-9H-味唑,化學(xué)反應(yīng)方程式如下 _
+ C1CH2CH2C1
7 CH3 CH7CH,C1
T CH3 CH2CH2C1其中,在1-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑的合成中,2-甲基咪唑1,2-二氯乙烷 :氫氧化鉀的物質(zhì)的量比為1 : 1~3 : 1~5。
在9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-咔唑的合成中,咔唑1-(2-氯乙 基)-2-甲基咪唑氫氧化鉀的物質(zhì)的量比為1: 1~4: 1 ~ 3。
本發(fā)明由味唑與2-甲基咪唑結(jié)合,制備出了新的化合物9-((2-甲基-lH-咪 唑-l-基)乙基)-9H-咔唑,該化合物可以應(yīng)用于醫(yī)藥、光電照相材料等領(lǐng)域,其 制備過(guò)程簡(jiǎn)單,成本低,收率高。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
稱取氫氧化鉀lg(O. 021mol),量取匿F10mL, 一起加入三口燒瓶中攪拌 20min,量取1,2-二氯乙烷3mL(0. 038mol)加入三口燒瓶中,升溫至75。C,稱取 2-甲基咪唑lg(O. 015mol)溶于15mLDMF中,逐滴加入到三口燒瓶中,在30min 內(nèi)加完,之后反應(yīng)8h,停止加熱,攪拌下冷卻至室溫。抽濾得到白色沉淀,晾 干。將濾液在真空度0. 088Mpa下減壓蒸餾,在46"C下有餾分蒸出,為無(wú)色透明 液體,冷卻后瓶壁出現(xiàn)透明結(jié)晶,收集結(jié)晶并干燥,得到2.97gl-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑,收率75. 0%。
在裝有攪拌器的三口燒瓶中加入^(0. (M2mol)K0H和lSmLDMF,室溫下攪拌 20min,加入0. 5g (1. 5mmo1)味唑,繼續(xù)攪拌40min,將0. 375g (1. 5mmo1) 1-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑溶解在18mLDMF中,攪拌下由恒壓漏斗緩慢加入到三口燒 瓶中,滴加完畢后,將反應(yīng)混合物在室溫下反應(yīng)8h,倒入冷水中,有大量的白 色沉淀生成。靜置過(guò)濾,用冷水洗滌數(shù)次,直至PH值呈中性,抽濾得到白色粉 末狀物質(zhì),再加入氯仿與乙醇,攪拌并加熱至全部溶解,自然冷卻,減壓抽濾 得到白色針狀晶體。干燥、稱重得到0. 32g9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-味唑,收率95. 1%。
將9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-咔唑以KBr壓片,釆用Analec傅立葉紅外光譜儀進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征,譜圖分析結(jié)果如下
927. 70cm-'處的吸收是C-N鍵的伸縮振動(dòng)峰;1326. 93cnf1處的吸收峰是亞甲 基-CH2的特征吸收譜帶。1600cm—\ 1463. 87cn^和1450. 37cnT1的三個(gè)特征吸收譜 帶是苯環(huán)的骨架振動(dòng)v^; 725. 18cm-i處的強(qiáng)吸收峰是苯環(huán)的C-H鍵面外彎曲振 動(dòng)"。3049. 25cm-'是苯環(huán)C-H鍵的伸縮振動(dòng)吸收vcH; 1650. 95cm—1、 1463. 87cnf1 和1450. 37cm—i是味哇基中苯環(huán)的特征吸收帶;1249. 79cm—〗是叔芳胺的C-N鍵伸 縮振動(dòng)吸收^; 725. 18cm-'同樣也是咔唑基中芳環(huán)的C-H鍵面外彎曲振動(dòng)。
將該譜圖與9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-味唑的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì) 比,可知制備出的目標(biāo)產(chǎn)物的確是9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-咔唑。
實(shí)施例2
稱取氫氧化鉀lg(O. 021mol),量取DMF10mL, 一起加入三口燒瓶中攪拌 20min,量取1, 2-二氯乙烷3mL(0. 038mol)加入三口燒瓶中,升溫至60。C,稱取 2-甲基咪唑lg(O. 015mol),溶于15mL的畫(huà)F中,逐滴加入到三口燒瓶中,在 30min內(nèi)加完,后反應(yīng)6h,停止加熱,攪拌冷卻至室溫。然后抽濾,過(guò)濾出白 色沉淀,晾干,將濾液在真空度為0. 08腿pa下減壓蒸餾,在46。C下有餾分蒸出, 為無(wú)色透明液體,冷卻后瓶壁出現(xiàn)透明結(jié)晶,收集結(jié)晶,干燥,稱量得產(chǎn)品2. 22g。 1-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑的收率為56. 2%。
在裝有攪拌器的三口燒瓶中,加入2. Og KOH和15mLDMF,室溫?cái)嚢?0min, 加入0. 5g( 1. 5mmo1 )味唑繼續(xù)攪拌40min,將0. 375g (1. 5咖o1) 1- (2-氯乙基)-2-甲基咪唑溶解在18mL DMF中配成溶液,在攪拌條件下由恒壓漏斗緩慢加入到反 應(yīng)器中。滴完后將反應(yīng)混合物在4(TC下反應(yīng)6h,倒入冷水中,有大量的白色沉 淀生成。靜置過(guò)濾,用冷水洗滌數(shù)次直至PH呈中性,抽濾得白色粉末狀物質(zhì)即 為粗產(chǎn)品,再加入氯仿與乙醇攪拌并加熱到固體全部溶解,自然冷卻。溶液析 出晶體后,減壓抽濾,得白色針狀晶體。將晶體干燥、稱重0.23g, 9-((2-甲基 -lH-咪哇-l-基)乙基)-9H-味唑的收率70. 3%。實(shí)施例3
稱取氫氧化鉀lg,量取適量DMF10mL,加入三口燒瓶中攪拌"min,然后量 取1,2-二氯乙烷3mL,加入三口燒瓶中,加熱升溫至75°C,稱取2-甲基咪唑lg, 溶于15mL的DMF中,逐滴加入到三口燒瓶中,在30min內(nèi)加完,后反應(yīng)5h,停 止加熱,攪拌冷卻至室溫。然后抽濾,過(guò)濾出白色沉淀,晾干,將濾液在真空 度為0. 088Mpa下減壓蒸餾,在46'C下有餾分蒸出,為無(wú)色透明液體,冷卻后瓶 壁出現(xiàn)透明結(jié)晶,收集結(jié)晶,干燥,稱量得產(chǎn)品2.4g。 1-(2-氯乙基)-2-甲基咪 哇的收率為61.2%。
在裝有攪拌器的三口燒瓶中,加入2. Og KOH和15mLDMF,室溫?cái)嚢?0rain, 加入0. 5g( 1. 5mmo1 )味唑繼續(xù)攪拌40min,將0. 375g(l. 5mmo1) l-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑溶解在18mL DMF中配成溶液,在撹拌條件下由恒壓漏斗緩慢加入到反 應(yīng)器中。滴完后將反應(yīng)混合物在6(TC下反應(yīng)7h,倒入冷水中,有大量的白色沉 淀生成。靜置過(guò)濾,用冷水洗滌數(shù)次直至PH呈中性,抽濾得白色粉末狀物質(zhì)即 為粗產(chǎn)品,再加入氯仿與乙醇攪拌并加熱到固體全部溶解,自然冷卻。溶液析 出晶體后,減壓抽濾,得白色針狀晶體。將晶體干燥、稱重0.27g, 9-((2-甲基 -lH-咪哇-l-基)乙基)-9H-味唑的收率80. 4°/。。
權(quán)利要求
1、一種帶有咪唑基團(tuán)的咔唑衍生物9-((2-甲基-1H-咪唑-1-基)乙基)-9H-咔唑,其分子結(jié)構(gòu)如式(I)
2、 一種9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-咔唑的制備方法,是先以2-甲基咪唑與1,2-二氯乙烷為初始原料,經(jīng)過(guò)烷基化反應(yīng)制備出1-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑,再以味唑和l-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑?yàn)樵希?jīng)過(guò)烷基化反應(yīng),制 備出9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-味唑。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的9-((2-甲基-lH-咪唑-1-基)乙基)-9H-咔唑的制備方法,包括以下步驟攪拌下,向K0H的DMF溶液中加入1,2-二氯乙烷,升溫至"。C滴加2-甲基 咪唑的DMF溶液,于40 100。C反應(yīng)2 12h,制備得到1-(2-氯乙基)-2-甲基咪唾;撹拌下,向K0H的DMF溶液中加入味唑,滴加1-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑的 DMF溶液,于10 6(TC反應(yīng)4~9h,制備得到9-((2-甲基-1H-咪唑-l-基)乙 基)-9H-味唑。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的9-((2-甲基-lH-咪唑-1-基)乙基)-9H-咔唑的制 備方法,其特征是2-甲基咪唑1,2-二氯乙烷氫氧化鉀的物質(zhì)的量比為1: 1 ~ 3 : 1 ~ 5。
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的9-((2-甲基-lH-咪唑-l-基)乙基)-9H-咔唑的制 備方法,其特征是味唑1_(2-氯乙基)-2-甲基咪唑氫氧化鉀的物質(zhì)的量比為 1 : 1 ~ 4 : 1 ~ 3。
全文摘要
一種帶有咪唑基團(tuán)的咔唑衍生物9-((2-甲基-1H-咪唑-1-基)乙基)-9H-咔唑,其分子結(jié)構(gòu)如式(I),其制備方法是先以2-甲基咪唑與1,2-二氯乙烷為初始原料,經(jīng)過(guò)烷基化反應(yīng)制備出1-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑,再以咔唑和1-(2-氯乙基)-2-甲基咪唑?yàn)樵?,?jīng)過(guò)烷基化反應(yīng),制備出9-((2-甲基-1H-咪唑-1-基)乙基)-9H-咔唑。該化合物熔點(diǎn)為144~145℃,不溶于水,易溶于無(wú)水乙醇、氯仿中,可以應(yīng)用于醫(yī)藥、光電照相材料等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C07D403/00GK101531655SQ20091007411
公開(kāi)日2009年9月16日 申請(qǐng)日期2009年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月8日
發(fā)明者麗 宋, 崔建蘭, 梅 段, 巍 毛, 馬雪梅 申請(qǐng)人:中北大學(xué)