一种苯并咪唑衍生物的合成方法

摘要

本发明公开了一种苯并咪唑衍生物的合成方法。该方法以邻苯二胺或其衍生物、苯乙酸或其衍生物为原料，采用复合固体催化剂，以高沸点有机溶剂作为反应溶剂，在100～130℃下反应4～8小时，经过蒸馏、溶解、中和、脱色、重结晶得到苯并咪唑衍生物产品。该方法具有操作简单、反应时间大大缩短、产品颜色好、收率高、低成本、低污染、环境友好等优势，具有非常好的工业化生产应用前景。

权利要求

1.一种苯并咪唑衍生物的合成方法，其特征在于，以邻苯二胺或其衍生物、苯乙酸或其衍生物为原料，采用复合固体催化剂，以高沸点有机溶剂作为反应溶剂，在100～130℃下反应4～8小时，经过蒸馏、溶解、中和、脱色、重结晶得到苯并咪唑衍生物产品；

其中，邻苯二胺衍生物为4-氯邻苯二胺、3-氯邻苯二胺、4-甲基邻苯二胺；苯乙酸衍生物为4-氯苯乙酸、2,4-二氯苯乙酸、3,4-二氯苯乙酸、4-溴苯乙酸、2,4-二溴苯乙酸、3,5-二溴苯乙酸、4-氟苯乙酸、2,4-二氟苯乙酸、3,4-二氟苯乙酸；

所述复合固体催化剂为Zn/B2O3；所述高沸点有机溶剂为二甲苯、甲苯、1,4-二氧己环、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，以摩尔比计，邻苯二胺或其衍生物：苯乙酸或其衍生物=1:1～1:3。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，以质量比计，邻苯二胺或其衍生物：催化剂=1:0.01～1:0.15。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，以质量比计，所述溶解使用的溶剂：邻苯二胺或其衍生物=5:1～1:1。

5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述中和使用的试剂为氨水、氢氧化钠或氢氧化钾，所述脱色使用活性炭。

6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于，所述重结晶使用溶剂为甲醇/水或乙醇/水。

说明书

一种苯并咪唑衍生物的合成方法

技术领域

[0001] 本发明属于药物化学技术领域。更具体地，涉及一种苯并咪唑衍生物的合成方法。

背景技术

[0002] 苯并咪唑类化合物具有显著的生物活性, 在抗肿瘤、抗癌、抗病毒、杀菌、消炎和抗寄生虫等方面具有重要的医用价值。同时，苯并咪唑类化合物还可用于缓蚀剂、过渡金属配体、环氧树脂新型固化剂和化学发光等领域。特别在电子化学品领域应用广泛，由于印制电路板产业环保要求，取代苯并咪唑类化合物在有机助焊保护剂工艺中得到大量应用，国内外厂商对这类物质需求迅速增加，为此类化合物的工业化应用提供了市场基础。

[0003] 苯并咪唑类化合物的传统合成方法主要分为两种：一种是在盐酸或多聚磷酸等强酸作用下，由邻苯二胺及其衍生物与羧酸类化合物反应而制得；该法通常需要较高的反应温度或较长的反应时间，且产率不理想，对设备要求高；另一种是通过邻苯二胺及其衍生物与醛类化合物在氧化剂的作用下环合而得，该反应过程比较简便，但副产物较多，分离困难。另外，用微波法进行合成也有相关报道，但此法不适合工业化生产，以上各种合成方法在工业化方面均存在不足。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是克服现有苯并咪唑类化合物合成方法的缺陷和不足，提供一种操作简单、收率高、低成本、低污染、环境友好型的苯并咪唑衍生物合成方法。

[0005] 本发明的目的是提供一种苯并咪唑衍生物的合成方法。

[0006] 本发明上述目的通过以下技术方案实现：

[0007] 一种苯并咪唑衍生物的合成方法，以邻苯二胺或其衍生物（优选邻苯二胺）、苯乙酸衍生物为原料，采用复合固体催化剂，以高沸点有机溶剂作为反应溶剂，在100～130℃下反应4～8小时，经过蒸馏、溶解、中和、脱色、重结晶得到苯并咪唑衍生物产品。优选具体是经过减压蒸馏、乙醇溶解、氨水中和、活性炭脱色、水相重结晶得到苯并咪唑衍生物产品。

[0008] 本发明的反应方程式如下：

[0009]

[0010] 本发明上述合成工艺中，邻苯二胺衍生物为4-氯邻苯二胺、3-氯邻苯二胺、4-甲基邻苯二胺。

[0011] 苯乙酸衍生物为4-氯苯乙酸、2，4-氯苯乙酸、3，4-氯苯乙酸、4-溴苯乙酸、2，4-二溴苯乙酸、3，5-二溴苯乙酸、4-氟苯乙酸、2，4-二氟苯乙酸、3，4-二氟苯乙酸等。更优选为4-氯苯乙酸、2，4-氯苯乙酸、3，4-氯苯乙酸。

[0012] 优选地，以摩尔比计，邻苯二胺或其衍生物：苯乙酸或其衍生物=1:1～1:3。优选1：1.2。

[0013] 按质量比计，邻苯二胺或其衍生物：催化剂=1:0.01～1:0.15。优选1:0.1。

[0014] 优选，所述复合固体催化剂为Zn/Al2O3、Zn/B2O3、Zn/SnCl4、Al2O3、B2O3、Zn、SnCl4中的一种或两种。

[0015] 优选，所述复合固体催化剂为Zn/Al2O3或Zn/B2O3复合催化剂。

[0016] 其中，Zn为锌粉。

[0017] 优选，Zn与Al2O3重量比为1:1 1:5，Zn与B2O3重量比为1:1～1:5。~

[0018] 优选，所述高沸点有机溶剂为二甲苯、甲苯、1,4-二氧己环、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚。优选二甲苯。

[0019] 优选，高沸点有机溶剂与邻苯二胺的体积质量比9:1 15:1。~

[0020] 优选，以质量比计，所述溶解使用的溶剂：邻苯二胺或其衍生物=5:1～1:1。优选2:1。

[0021] 优选，所述溶解使用溶剂为乙醇或甲醇（可采用工业酒精、工业甲醇）。优选工业酒精。

[0022] 优选，所述反应的条件为130℃反应7小时。

[0023] 优选，所述中和使用的试剂为氨水、氢氧化钠或氢氧化钾。优选氨水。

[0024] 优选，所述脱色使用活性炭。优选200-300目的粉末状活性炭，邻苯二胺与活性炭的质量比为：10:1 25:1，优选20:1。~

[0025] 本发明具有以下有益效果：

[0026] 本合成苯并咪唑衍生物的方法，操作简单、收率高、低成本、低污染、环境友好。该工艺中：

[0027] 1、首次采用Zn/Al2O3、Zn/B2O3等复合催化剂技术应用于苯并咪唑衍生物的合成，反应时间从12小时缩短至4～8小时，同时，锌粉在体系中抑制了邻苯二胺及衍生物被氧化，Al2O3或B2O3起到主催化剂作用，采用Zn/Al2O3、Zn/B2O3双组合催化剂技术，不但缩短了反应时间，最终产品颜色好，由于防止了邻苯二胺的氧化，收率相应提高。

[0028] 2、首次采用甲苯或二甲苯作为反应溶剂应用于苯并咪唑衍生物的合成，提高了反应温度，溶剂经过冷凝器和分水器，将反应生成的水带出反应体系，促使反应平衡往右进行，提高了收率，与现有技术相比，收率从70%提高至80%以上。

[0029] 3、采用甲苯或二甲苯作为反应溶剂，反应结束后再通过减压蒸馏将大部分溶剂回收循环利用，降低了生产成本，同时，减少了污染排放。

[0030] 4、后处理过程采用了氨水等中和未反应的酸，生成的产物容易清洗，离子残留低。

[0031] 5、后处理过程采用了甲醇或乙醇作为重结晶溶剂，成本低，沸点低，容易回收。

具体实施方式

[0032] 以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

[0033] 除非特别说明，以下实施例所用试剂和材料均为市购。

[0034] 实施例1 制备2-苄基苯并咪唑

[0035] 将10.8克邻苯二胺、苯乙酸15克投入250毫升的三口圆底烧瓶中，加入二甲苯100毫升，搅拌5分钟，加入Zn/Al2O3催化剂1克，接好分水器，130℃加热回流6小时，改用蒸馏回收装置回收溶剂，二甲苯回收大约80毫升时减压蒸馏，待二甲苯回收90毫升时停止减压蒸馏，加入乙醇150毫升，加入氨水10毫升，活性炭0.5克，搅拌溶解脱色30分钟，过滤活性炭，往滤液中慢慢加入50毫升纯水，边加边搅拌，产品析出，过滤，热水洗二遍，过滤，烘干，得到产品2-苄基苯并咪唑17.7克，收率84.9%，产品颜色好。

[0036] 实施例2 制备2-苄基苯并咪唑

[0037] 将10.8克邻苯二胺、苯乙酸15克投入250毫升的三口圆底烧瓶中，加入甲苯120毫升，搅拌5分钟，加入Zn/B2O3催化剂1.2克，接好分水器，110℃加热回流6小时，改用蒸馏回收装置回收溶剂，甲苯回收大约100毫升时减压蒸馏，待甲苯回收110毫升时停止减压蒸馏，加入乙醇150毫升，加入氨水10毫升，活性炭0.5克，搅拌溶解脱色30分钟，过滤活性炭，往滤液中慢慢加入50毫升纯水，边加边搅拌，产品析出，过滤，热水洗二遍，过滤，烘干，得到产品2-苄基苯并咪唑16.7克，收率80.2%，产品颜色好。

[0038] 实施例3 制备2-（4-氯苄基）苯并咪唑

[0039] 将10.8克邻苯二胺、4-氯苯乙酸20.4克投入250毫升的三口圆底烧瓶中，加入甲苯120毫升，搅拌5分钟，加入Zn/B2O3催化剂1克，接好分水器，110℃加热回流6小时，改用蒸馏回收装置回收溶剂，甲苯回收大约100毫升时减压蒸馏，待甲苯回收110毫升时停止减压蒸馏，加入乙醇150毫升，加入氨水10毫升，活性炭0.5克，搅拌溶解脱色30分钟，过滤活性炭，往滤液中慢慢加入50毫升纯水，边加边搅拌，产品析出，过滤，热水洗二遍，过滤，烘干，得到产品2-（4-氯苄基）苯并咪唑21.4克，收率88.2%，产品颜色好。

[0040] 实施例4 制备2-（2，4-氯苄基）苯并咪唑

[0041] 将10.8克邻苯二胺、2，4-氯苯乙酸26.8克投入250毫升的三口圆底烧瓶中，加入二甲苯100毫升，搅拌5分钟，加入Zn/B2O3催化剂1.0克，接好分水器，130℃加热回流6小时，改用蒸馏回收装置回收溶剂，二甲苯回收大约80毫升时减压蒸馏，待二甲苯回收90毫升时停止减压蒸馏，加入乙醇150毫升，加入氨水10毫升，活性炭0.5克，搅拌溶解脱色30分钟，过滤活性炭，往滤液中慢慢加入50毫升纯水，边加边搅拌，产品析出，过滤，热水洗二遍，过滤，烘干，得到产品2-（2，4-氯苄基）苯并咪唑23.8克，收率85.9%，产品颜色好。

[0042] 实施例5 制备2-（3，4-氯苄基）苯并咪唑

[0043] 将10.8克邻苯二胺、3，4-氯苯乙酸24.6克投入250毫升的三口圆底烧瓶中，加入二甲苯100毫升，搅拌5分钟，加入Zn/Al2O3催化剂1.2克，接好分水器，130℃加热回流6小时，改用蒸馏回收装置回收溶剂，二甲苯回收大约80毫升时减压蒸馏，待二甲苯回收90毫升时停止减压蒸馏，加入乙醇150毫升，加入氨水10毫升，活性炭0.5克，搅拌溶解脱色30分钟，过滤活性炭，往滤液中慢慢加入50毫升纯水，边加边搅拌，产品析出，过滤，热水洗二遍，过滤，烘干，得到产品2-（3，4-氯苄基）苯并咪唑22.2克，收率80%，产品颜色好。

[0044] 上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。