1-苦基硝基咪唑衍生物的合成研究

摘要

本论文主要研究了1-苦基硝基咪唑衍生物的合成,包括了咪唑及其衍生物的碘化反应,咪唑及其衍生物与苦基氯的缩合反应和咪唑衍生物的硝化反应。通过三条不同的路线合成1-苦基-4(5)-硝基-5(4)-碘咪唑,研究了咪唑衍生物与苦基氯缩合反应的可能机理,讨论了影响各步反应的主要因素,并对各因素进行了优化,确定了较佳的反应工艺。通过核磁,质谱,红外等检测手段对各步产物进行了结构表征。
　　 路线一,以4(5)-硝基咪唑为原料,经碘化,制得4(5)-硝基-5(4)-碘咪唑,再与苦基氯缩合,得到目标产物。碘化反应较佳的工艺条件为:以KI/conc HNO3/AcOH为碘化体系,回流反应4 h;缩合反应较佳工艺条件为:以DMF为溶剂,TEA为缚酸剂,室温下反应过夜。
　　 路线二,以咪唑为原料,经碘化,制得4,5-二碘咪唑,再与苦基氯缩合,制得1-苦基-4,5-二碘咪唑,再硝化,得到目标产物。碘化反应较佳工艺条件为:n(咪唑):n(I2)=1:2,室温下反应24 h;缩合反应较佳工艺条件为:以DMF为溶剂,TEA为缚酸剂,室温反应24 h;硝化反应较佳工艺条件为:以发烟硝酸为硝化剂,100℃下反应4 h。
　　 路线三,以4,5-二碘咪唑为原料,经亚硫酸钠还原,制得4(5)-碘咪唑,再与苦基氯缩合,制得1-苦基-4(5)-碘咪唑,再硝化,得到目标产物。
　　 此外,设计新的合成路线制备1-苦基-4(5)-硝基咪唑:以4(5)-硝基咪唑和TBAB为原料,先成盐,制得4(5)-硝基咪唑四丁基铵盐,再与苦基氯反应,使产物收率由49％提高到71%。
　　 重点尝试了1-苦基-2,4,5-三碘咪唑的制备,通过改变亲电试剂,反应温度,缚酸剂的种类及用量,反应溶剂及使用催化剂等途径均没有实现,并分析了其可能的原因。