2-苯硫基苯并咪唑的合成
2_巯基苯并噻唑衍生物的合成方法_王艳红
θ
S N
SH + NaOH
C2 H5OH(回流)
θ
S
SHa
+ BrC4 H9
N
θ
S
S C4 H9 + NaBr
收稿日期 : 2004209225 作者简介 : 王艳红 (1981 - ) ,女 ,现在读硕士 。
4 h , 然后冷却至室温 , 抽滤 , 并用乙醇淋洗 , 蒸馏
1 合 成
1. 1 仪器与试剂 50 mL 和 100 mL 三口鸡心瓶 , 冷凝管 , 搅拌
滤液 , 冷却得产物为淡黄色晶体 , 热分解温度为
189. 4 ℃,产率为 67. 2 % 。 1. 2. 2 2 - 正丁基硫代苯并噻唑的合成[3 ] ( 1) 反应机理
219. 2 ℃,产率为 69. 4 % 。 1. 2. 6 2 - 苯基二硫代苯并噻唑的合成[4 ] ( 1) 反应机理
θ
S N
SH + NaOH
C2 H5OH(回流)
+ Cl
θ
S N
CH2
SHa
θ
θ
S
S CH2
θ
+ NaCl
N
θ
S
SH +
θ
SH H2O2
( 2) 合成方法
先将 2 g 2 - 巯基苯并噻唑 ( MBT) ,22 g 无水 乙醇 ,0. 5 g 氢氧化钠和 1. 4 g 蒸馏水配成水溶液 , 再加入 1. 4 mL 氯化苄 , 在三口鸡心瓶中搅拌 , 并 用水浴加热 , 逐渐升温至 95 ℃左右 , 恒温回流 4
226. 1 ℃,产率为 91. 4 % 。 1. 2. 5 2 - 苄基二硫代苯并噻唑的合成 ( 1) 反应机理
苯并咪唑聚合物树脂吸附分离Pd(Ⅱ)
苯并咪唑聚合物树脂吸附分离Pd(Ⅱ)蒋绍松,陈慕涵,金 次,邵 敏,黄章杰**(云南大学 化学科学与工程学院, 云南省高校湖泊修复技术工程研究中心, 云南 昆明 650091)摘要:将2-巯基苯并咪唑杂环化合物接枝到氯球聚合物基体上,制备了苯并咪唑聚合物树脂(PS-MBI)吸附剂,用于氯化介质中选择性回收Pd(Ⅱ);研究优化吸附分离参数,探讨了吸附分离机理. 研究结果表明,在0.1 mol·L −1的盐酸水溶液中,PS-MBI 对Pd(Ⅱ)有较佳的吸附效果,最大吸附容量为138.8 mg·g −1,PS-MBI 可从Pd(Ⅱ),Pt(Ⅳ),Rh(Ⅲ),Cu 2+,Ni 2+,Fe 3+,和Zn 2+的混合溶液中分离Pd(Ⅱ),一步即可完成金属混合溶液中钯的分离,分离系数β(Pd/M)(M :Pt ,Rh ,Cu ,Ni ,Fe ,Zn)均高于1.0×103;PS-MBI 具有良好的重复使用性能,经3次吸附−洗脱循环,PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ)的回收率仍高于92.0%. FT-IR 和XPS 分析表明:PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ)为配位机理,Pd(Ⅱ)通过与咪唑环上N 原子形成配位键,实现其与金属离子混合溶液的分离.关键词: 杂环聚合物;吸附;分离;钯;机理中图分类号:O614.82 文献标志码:A 文章编号:0258−7971(2021)01−0125−07钯是一种重要的铂族金属元素,国内铂族金属矿产资源主要分布在甘肃省和云南省西部地区,无论是甘肃金川镍矿还是滇西金宝山铂钯浮选精矿,钯金属品位均为g/t 级,氯化处理浮选精矿得到的钯浸出液的浓度普遍较低,不经富集处理通常不能直接采用沉淀法或溶剂萃取法分离[1-3]. 离子交换和活性炭吸附法不仅处理容量小且选择性差[4-6],国内浮选精矿浸出液通常含Pd ,Pt ,Rh 等铂族金属及Cu 、Ni 、Fe 、Zn 等各种贱金属,因此,离子交换和活性炭吸附法显然不适用于成分复杂料液的分离;萃淋树脂吸附容量虽大但稳定性较差[7-8]. 相比较而言,接枝型吸附剂由于具有较高稳定性和选择性,是分离提取此类低含量浸出液中铂族金属最值得期待的方法[9]. 然而,接枝型吸附剂无法选择性一步法分离铂族金属中性质相近的Pd 和Pt ,混合溶液中单个铂族金属的分离通常需要多步反应[10].氯甲基化聚苯乙烯珠粒(PS-Cl )是具有耐强酸强碱和稳定机械性能的理想聚合物基体,PS-Cl 中的活性氯甲基可以极易通过接枝反应在聚合物骨架上引入含有O 、N 、S 等元素的活性吸附基团,适合用作盐酸介质中钯的固相吸附剂. 杂环化合物因其富含不饱和原子,极易与Pd(Ⅱ)离子形成配合物[11],将此类杂环化合物用作活性基团引入聚合物骨架可能获得高选择性、高吸附容量的新型吸附剂.本文将2−巯基苯并咪唑杂环化合物接枝到PS-Cl 聚合物基体上,制备咪唑类杂环聚合物树脂吸附剂,研究用PS-MBI 从含Pd (Ⅱ),Pt (Ⅳ)、Rh (Ⅲ)、Cu 2+、Ni 2+、Fe 3+、Zn 2+的混合溶液一步法选择性回收Pd.1 实验部分1.1 仪器与试剂 Pd(Ⅱ),Pt(Ⅳ),Rh(Ⅲ),Cu 2+,Ni 2+,Fe 3+,和Zn 2+质量浓度测定采用赛默飞ICP-6300(美国);材料表征分别使用尼高力Nicolet iS10, FT-IR (美国), 赛默飞K-Alpha +, XPS (美国),FEI Quanta 600 SEM (美国); 氯甲基聚苯乙烯树脂(PS-Cl )、2−巯基苯并咪唑(MBI)、三乙胺、碘化钾、甲醇均为市售A.R.试剂,购于Alfa 公司.1.2 PS-MBI 的制备 将2 g 氯甲基聚苯乙烯树脂(PS-Cl ),4.4 g 2−巯基苯并咪唑(MBI)置于100 mL收稿日期:2020-06-07; 接受日期:2020-09-01; 网络出版日期:2020-11-16基金项目:国家自然科学基金(51764051,51264038);院士自由探索(202005AA160002);云南大学研究生科研创新基金(2019Z048);昆明市科技局科技示范项目(2017-1-S-12305).作者简介:蒋绍松(1993−),男,云南人,硕士生,主要研究金属氰化物的分离回收. E-mail :*************************.** 通信作者:黄章杰(1965−),男,云南人,博士,教授,主要研究稀贵金属分离. E-mail :****************.cn.云南大学学报(自然科学版),2021, 43(1):125~131Journal of Yunnan University: Natural Sciences EditionDOI: 10.7540/j.ynu.20200253圆底烧瓶中,并加入25 mL 三乙胺、50 mL 甲醇和0.7 g 碘化钾,混合液恒温回流24 h. 过滤、真空干燥得PS-MBI ,制备路线如图1所示.图 1 苯并咪唑聚合物树脂的制备Fig. 1 Preparation of PS-MBI1.3 吸附方法 固定PS-MBI 质量、溶液酸度、吸附时间和待测金属离子质量浓度,静态吸附测定PS-MBI 对待测金属离子吸附率,计算分离系数,选取适当洗脱剂测定洗脱率和回收率.2 结果与讨论2.1 FT-IR 图2(a)中,1 605,1 502,1 448 cm −1为PS-Cl 基体中C=C 伸缩振动,1 264 cm −1和670 cm −1处的特征峰对应于PS-CH 2-Cl 中的C ―H 弯曲震动和―C ―Cl 伸缩振动吸收[12-13];图2(b )中,2 926 cm −1为―CH 2―,C ―H 伸缩振动,在1 221和744 cm −1出现的新峰分别归于C ―N 伸缩振动和C ―S 伸缩振动[11, 14],并且,PS-Cl 中―CH 2―Cl 在1 264 cm −1和670 cm −1处的特征峰在图2(b )中消失,这表明,MBI 已成功接枝到PS-Cl 基体上. 从图2(c )可以看出,PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ)后,1 221 cm −1处的峰红移到1 256 cm −1处. Pd(Ⅱ)离子与PS-MBI 咪唑环上N 原子发生了配位反应.图 2 氯甲基聚苯乙烯树脂、苯并咪唑聚合物树脂和苯并咪唑聚合物树脂吸附Pd(Ⅱ)后的红外光谱Fig. 2 FT-IR spectra of PS-Cl, PS-MBI and PS-MBI-Pd(Ⅱ)2.2 XPS 分析 PS-Cl 及PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ)前后XPS 的全谱扫描结果如图3(a), 图3(b)为PS-MBI 和PS-MBI-Pd(Ⅱ)样品的N 1s 图谱,PS-MBI 样品N 1s 拟合为N1(398.6 eV )和N2(400.5 eV )两个峰,其中N1(398.6 eV )为咪唑环上N 原子(―N = )峰,N2(400.5 eV )归属于咪唑环上N 原子的质子化(―N += )[15-16],吸附Pd(Ⅱ)后,咪唑环上的N 原子孤对电子填充Pd 轨道形成新的Pd ―N 配位键出现了新的N3(401.8 eV )峰,S2p 的分峰拟合结果如图3(c )所示. 吸附Pd(Ⅱ)后,S2p 结合能整体减小,出现新的硫物种S2. S2p 3/2结合能163.9 eV 的S1峰归属于芳香硫醚[17],而S2p 3/2结合能162.2 eV 的S2峰归属于与Pd(Ⅱ)形成S ―Pd 键的硫组分[18].图3(d)为PS-MBI- Pd(Ⅱ)样品Pd 3d 分峰拟合图谱,Pd3d 5/2在结合能为337.6 eV 处的峰(DS=5.2 eV),归属于Pd ―Cl 键,而Pd3d 5/2在结合能为338.5 eV 位置出现的峰(DS=5.2 eV)为Pd ―N 或Pd ―S 键[16]. XPS 表明,PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ)发生了配位反应.2.3 N 2吸附和脱附 从图4(a )PS-Cl 树脂和PS-MBI 树脂的氮吸附−脱附等温线可以看出,随着P /P 0值的增加,N 2的吸附量先缓慢增加,当P /P 0>0.9后吸附量出现快速增加,两种树脂吸附等温线均接近Ⅳ型. 图4(b )为树脂的孔径分布曲线(NLDFT 模式),从图4(b )可以看出,PS-MBI 树脂的孔结构主要以介孔为主. 表1说明PS-MBI 的比表面积和孔体积均小于PS-Cl ,表明接枝反应导致了PS-Cl 基体部分孔隙的堵塞.从扫描电镜照片[图5(a )和(b )]可以直接观察到,PS-MBI 树脂为表面光滑的球形结构,吸附Pd(Ⅱ)前后的形貌变化不大,但在EDX 分析中(图6),PS-MBI 树脂存在N 和S 元素,印证了2−巯基苯并咪唑已成功接枝到氯甲基聚苯乙烯树脂上.吸附钯后在PS-MBI 树脂上检测到钯的存在,证明PS-MBI 树脂成功吸附了Pd(Ⅱ).2.4 盐酸浓度对吸附的影响 盐酸浓度对PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ),Pt(Ⅳ),Rh(Ⅲ)的影响如图7所示,实验结果表明,0.01~4.0 mol·L −1盐酸浓度范围内,随着盐酸浓度的增加Pd(Ⅱ)的吸附率降低,而Pt(Ⅳ)的吸附率增大,这主要是因为随着盐酸浓度的增加,PS-MBI 树脂上的N 或S 质子化程度增加,增强了其与Pt(Ⅳ)的离子缔合能力,与此同时PS-MBI 与Pd(Ⅱ)的配位能力被削弱,因此低pH 有利于铂、钯分离. 根据最小电荷密度规则,低电荷密度的PtCl 62−(38.2)较之高电荷密度的RhCl 63−(54.2),126云南大学学报(自然科学版) 第 43 卷图 3 苯并咪唑聚合物树脂吸附Pd(Ⅱ)前后的XPS 谱图Fig. 3 The XPS spectra of PS-MBI adsorption Pd (Ⅱ) before and after图 4 N 2吸附-脱附等温线和孔径分布曲线Fig. 4 Adsorption-desorption isotherm and pore diameter distributions curve of N 2第 43 卷蒋绍松等:苯并咪唑聚合物树脂吸附分离Pd(Ⅱ)127更易与质子化的PS-MBI 形成离子缔合物[19]. 因此,在0.1 mol·L −1的盐酸介质中,PS-MBI 能选择性地从Pd(Ⅱ),Pt(Ⅳ),Rh(Ⅲ)混合溶液中选择性吸附Pd(Ⅱ).2.5 动力学参数 图8(a)和图8(b)分别为298 K 时PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ)准一级和准二级动力学模型拟合结果,图8显示PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ)以化学吸附为主[20].2.6 等温吸附 图9(a)和图9(b)分别为PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ) Langmuir 和Freundlich 等温线模型拟合结果, PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ)符合Langmuir 方程,PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ)最大吸附容量实验测定值为138.8 mg·g −1,而理论计算值为143.0 mg·g −1.2.7 热力学参数 测定298.15~318.15 K 时,PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ) ΔH 、ΔS 值、及不同温度下ΔG 值,实验结果见表2. 从表2可知,PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ)可自发进行,高温有利于PS-MBI 吸附Pd(Ⅱ).2.8 金属离子混合液中钯的分离 将一定质量PS-MBI 树脂加入含Pd(Ⅱ),Pt(Ⅳ),Rh(Ⅲ)以及贱金属阳离子Cu 2+,Ni 2+,Fe 3+,Zn 2+混合溶液中,溶液为0.1 mol/L 盐酸介质,298 K 下固定吸附时间1 h ,实验结果如图10所示.实验结果表明,Pd(Ⅱ)相对于其他共存金属离子的分离系数β (D pd /D M , D 为分配比[16])均大于1.0×103,PS-MBI 树脂可以从Pd(Ⅱ),Pt(Ⅳ),Rh(Ⅲ)以及贱金属阳离子Cu 2+,Ni 2+,Fe 3+,Zn 2+的混合离子的合成液中有效分离Pd(Ⅱ).2.9 PS-MBI 树脂的再生性能 将100 mg PS-表 1 氯甲基聚苯乙烯树脂与苯并咪唑聚合物树脂的比表面积和总孔体积比较Tab. 1 Comparison of specific surface area and total porevolume between PS-CI and PS-MBI 样品比表面积/(m 2·g −1)总孔体积/(cm 3·g −1)PS-Cl 643.03 1.54PS-MBI344.071.38图 5 苯并咪唑聚合物树脂吸附Pd(Ⅱ)前后的SEM 图Fig. 5 SEM images of PS-MBI adsorption Pd (Ⅱ) before andafter图 6 苯并咪唑聚合物树脂吸附Pd(Ⅱ)前后的EDX 图Fig. 6 EDX images of PS-MBI adsorption Pd (Ⅱ) before and after128云南大学学报(自然科学版) 第 43 卷MBI 树脂加入20 mL pH=1的300 mg·L −1 Pd(Ⅱ)溶液中,并将混合物在298 K 下固定吸附时间1 h.然后测量Pd(Ⅱ)的平衡质量浓度,并收集PS-MBI 树脂的固体. 吸附在PS-MBI 树脂上的Pd(Ⅱ)用20 mL 1 mol·L −1 HCl 与1 mol·L −1硫脲混合溶液作为洗脱液洗脱,之后依次用无水乙醇和超纯水洗涤PS-MBI 树脂,干燥后再用于下一次吸附实验. 3次重复实验结果如表3所示. 从表3可以看出,经3次使用后PS-MBI 树脂的回收率依然高于92.0%,PS-MBI 具有较佳的再生能力.3 结论制备了苯并咪唑聚合物树脂吸附剂PS-MBI ,用于金属离子混合溶液中选择性吸附Pd(Ⅱ),一步法可实现Pd(Ⅱ)与Pt(Ⅳ),Rh(Ⅲ),Cu 2+,Ni 2+,Fe 3+,和Zn 2+离子选择性分离, PS-MBI 以配位机理吸附Pd(Ⅱ),溶液酸度对吸附产生重大影响,低酸度有利于Pd(Ⅱ)的吸附分离.图 7 盐酸浓度对PS-MBI 吸附Pt(Ⅳ),Pd(Ⅱ)和Rh(Ⅲ)的影响Fig. 7 Effect of HCI concentration on PS-MBI adsorption ofPt(Ⅳ),Pd(Ⅱ) and Rh(Ⅲ)图 8 298 K 时苯并咪唑聚合物树脂吸附Pd(Ⅱ) 动力学模型Fig. 8 PS - MBI adsorption dynamic model for Pd (Ⅱ) at 298 K图 9 苯并咪唑聚合物树脂吸附Pd(Ⅱ)的Langmuir 和Freundlich 等温模型Fig. 9 Langmuir and Freundlich isotherm models of PS-MBI adsorption Pd(Ⅱ)第 43 卷蒋绍松等:苯并咪唑聚合物树脂吸附分离Pd(Ⅱ)129参考文献:Bernardis F L, Grant R A, Sherrington D C. A review of methods of separation of the platinum-group metals through their chloro-complexes[J]. Reactive & Func-tional Polymers, 2005, 65(3): 205-217.[1]Cieszynska A, Wisniewski M. Selective extraction of palladium (Ⅱ) from hydrochloric acid solutions with phosphonium extractants[J]. Separation and Purifica-tion Technology, 2011, 80(2): 385-389. DOI: 10.1016/j.seppur.2011.05.025.[2]Pan L, Zhang Z D. Solvent extraction and separation of palladium (Ⅱ) and platinum (Ⅳ) from hydrochloric acid medium with dibutyl sulfoxide[J]. Minerals Engin-eering, 2009, 22: 1 271-1 276. DOI: 10.1016/j.mineng.2009.07.006.[3]Mpinga C N, Eksteen J J, Aldrich C, et al. A conceptu-al hybrid process flowsheet for platinum group metals[4](PGMs) recovery from a chromite-rich Cu-Ni PGM bearing ore in oxidized mineralization through a single-stage leach and adsorption onto ion exchange resin[J].Hydrometallurgy, 2018, 178: 88-96. DOI: 10.1016/j.hy-dromet.2018.03.024.Nikoloski A N, Ang K L, Li D. Recovery of platinum,palladium and rhodium from acidic chloride leach solu-tion using ion exchange resins[J]. Hydrometallurgy,2015, 152: 20-32. DOI: 10.1016/j.hydromet.2014.12.006.[5]Wojnicki M, Socha R P, Pędzich Z, et al. Palladium (Ⅱ) chloride complex ion recovery from aqueous solu-tions using adsorption on activated carbon[J]. Journal of Chemical Engineering Data, 2018, 63(3): 702-711.DOI: 10.1021/acs.jced.7b00885.[6]Turanov A N, Karandashev V К, Artyushin O I, et al.Adsorption of palladium (Ⅱ) from hydrochloric acid solutions using polymeric resins impregnated with nov-el N-substituted 2-(diphenylthiophosphoryl) acetam-ides[J]. Separation and Purification Technology, 2017,187: 355-364. DOI: 10.1016/j.seppur.2017.06.068.[7]Wu F C, Yang C T, Liu Y, et al. Novel polyazamacro-cyclic receptor impregnated macroporous polymeric resins for highly efficient capture of palladium from nitric acid media[J]. Separation and Purification Tech-nology, 2020, 233: 1-9.[8]Sharma S, Kumar A S K, Rajesh N. A perspective on diverse adsorbent materials to recover precious palla-dium and the way forward[J]. RSC Advances, 2017, 7:52 133-52 142. DOI: 10.1039/C7RA10153H.[9]陈慕涵, 叶群, 蒋绍松, 等. 季铵功能化的碳纳米管吸附碱性氰化液中钯[J]. 云南大学学报: 自然科学版,2019, 41(2): 343-350. DOI: 10.7540/j.ynu.20180672.Chen M H, Ye Q, Jiang S S, et al. Adsorption of palla-dium using quaternary-ammonium- functionalized car-bon nanotube in alkaline cyanide solution[J]. Journal of Yunnan University: Natural Sciences Edition, 2019,41(2): 343-350.[10]Sharma S, Rajesh N. Augmenting the adsorption of pal-ladium from spent catalyst using a thiazole ligand tethered on an amine functionalized polymeric resin[J].Chemical Engineering Journal, 2016, 283: 999-1 008.DOI: 10.1016/j.cej.2015.08.061.[11]Cheng M, Jiang J H, Wang J J, et al. Highly salt resist-ant polymer supported ionic liquid adsorbent for ul-trahigh capacity removal of p -Nitrophenol from water[J]. ACS Sustainable Chemistry & Engineering,2019, 7: 8 195-8 205.[12]Nguyen D S, Cho J K, Shin S H, et al. Reusable poly-[13]表 2 苯并咪唑聚合物树脂吸附Pd(Ⅱ)的热力学参数Tab. 2 Thermodynamic parameters for PS-MBI adsorptionPd(Ⅱ)T /K ΔG /(kJ·mol −1)ΔH /(kJ·mol −1)ΔS /(J·K −1·mol −1)298.15−14.7755.18234.62308.15−17.12318.15−19.46表 3 苯并咪唑聚合物树脂的再生性能Tab. 3 Regeneration properties of PS-MBI resin 循环次数吸附率/%脱附率/%回收率/%198.297.295.4297.096.393.4396.795.992.7图 10 苯并咪唑聚合物树脂对混合金属离子的吸附Fig. 10 Adsorption of mixed metal ions by PS-MBI130云南大学学报(自然科学版) 第 43 卷styrene-functionalized basic ionic liquids as catalysts for carboxylation of amines to disubstituted ureas[J].ACS Sustainable Chemistry & Engineering, 2016, 4(2):451-460.Polowczyk I, Urbano B F, Rivas B L, et al. Equilibri-um and kinetic study of chromium sorption on resins with quaternary ammonium and N-methyl-D -glu-camine groups[J]. Chemical Engineering Journal, 2016,284: 395-404. DOI: 10.1016/j.cej.2015.09.018.[14]Zubavichus Y, Zharnikov M, Yang Y J, et al. X-ray photoelectron spectroscopy and near-edge X-ray ab-sorption fine structure study of water adsorption on pyridine-terminated thiolate self-assembled monolay-ers[J]. Langmuir, 2004, 20: 11 022-11 029. DOI: 10.1021/la047980b.[15]Zhong L J, Zhang J Y, Zhang Q, et, al. Novel poly(anil-ine-co-3-amino-4-methoxybenzoic acid) copolymer for the separation and recovery of Pd(Ⅱ) from the leach-ing liquor of automotive catalysts[J]. RSC Advances,2017, 7: 39 244-39 257. DOI: 10.1039/C7RA06404G.[16]Dobrzyńska J, Dobrowolski R, Olchowski R, et al. Pal-ladium adsorption and preconcentration onto thiol- and[17]amine-functionalized mesoporous silicas with respect to analytical applications[J]. Microporous and Mesopor-ous Materials, 2019, 274: 127-137. DOI: 10.1016/j.mi-cromeso.2018.07.038.Xie Q L, Lin T, Chen F M, et al. Recovery of ultra-trace palladium using chitosan and its sulphur-containing de-rivative in HCl medium[J]. Hydrometallurgy, 2018,178: 188-194. DOI: 10.1016/j.hydromet.2018.04.007.[18]Chen M H, Wu S J, Huang Z J, et al. Separation and re-covery of Pd(Ⅱ) and Pt(Ⅱ) from cyanide liquors of Pd-Pt flotation concentrate via solvent extraction[J]. Journ-al of Chemical Technology and Biotechnology, 2017,92: 1 699-1 709. DOI: 10.1002/jctb.5168.[19]高云涛, 赵敏政. 铂族金属氨络合物生成的动力学差异研究及应用[J]. 云南民族大学学报: 自然科学版,2003, 12(3): 179-181.Gao Y T, Zhao M Z. Study and application of the kinet-ics difference of ammonia complex formation of platin-um-group metals[J]. Journal of Yunnan University of Nationalities: Natural Sciences Edition, 2003, 12(3):179-181.[20]Adsorption and separation of Pd(Ⅱ) using benzimidazole polymer resinJIANG Shao-song ,CHEN Mu-han ,JIN Ci ,SHAO Min ,HUANG Zhang-jie **(School of Chemical Science and Engineering, Research Center of Lake Restoration Technology Engeering forUniversities of Yunnan Province, Yunnan University, Kunming 650091, Yunnan, China)Abstract: Benzimidazole polymer adsorbents, PS-MBI was prepared through grafted 2-mercaptoben-zimidazole on the matrix of chloropolymer. It was used for selective recovery of Pd(Ⅱ) from chlorinated medium.Optimization of adsorption separation parameters was studied. The adsorption separation mechanism was also discussed. The research result shows that PS-MBI has excellent adsorption effects on Pd(Ⅱ) in 0.1 mol/L hydrochloric acid solution. The maximum adsorption capacity was 138.8 mg·g −1. PS-MBI can separate Pd(Ⅱ)from the mixed solutions containing Pd(Ⅱ), Pt(Ⅳ), Rh(Ⅲ), Cu 2+, Ni 2+, Fe 3+ and Zn 2+. The separation of palladium from metal mixture solution can be accomplished in one step. The separation coefficient of Pd/M (M: Pt, Rh, Cu,Ni, Fe, Zn) is higher than 1.0×103. PS-MBI has good reuse performance. After three adsorption-elution cycles, the recovery rate of PS-MBO adsorption Pd(Ⅱ) was higher than 92.0%. FT-IR and XPS show that PS-MBI adsorb Pd(Ⅱ) as the coordination mechanism. Pd(Ⅱ) was separated from the mixed solution of metal ions by forming coordination bonds with the N atom on imidazole rings.Key words: heterocyclic polymer ;adsorption ;separation ;palladium ;mechanism第 43 卷蒋绍松等:苯并咪唑聚合物树脂吸附分离Pd(Ⅱ)131。
2-巯基苯并噻唑的合成与固体吸附剂对合成反应的影响
第38卷第3期河北工业大学学报2009年6月V ol.38No.3JOURNAL OF HEBEI UNIVERSITY OF TECHNOLOGY June2009文章编号:1007-2373(2009)03-0029-04Ïõ»ù±½»ìºÏ·¨´úÌ洫ͳµÄ±½°··¨ºÏ³É2-巯基苯并噻唑(促进剂M),确定了最佳的合成条件:反应温度为240~260℃,反应时间为4h,产品收率大于80%.以活性氧化铝、二氧化硅和活性炭3种常见的固体吸附剂为催化剂,考察了固体吸附剂对合成反应的影响,催化效果明显:2-巯基苯并噻唑的收率由原来的80.6%提高到了85%以上,最高达到86.7%;反应时间由原来4h缩短为3h.关键词2-巯基苯并噻唑;促进剂M;合成;活性氧化铝;二氧化硅;活性炭中图分类号TQ251.2文献标识码ASynthesis of2-Mercaptobenzothiazole and Effects of SolidAdsorbents on the Synthetic ReactionHAN Jin-ping1,WANG Nong-yue2,FENG Xiao-gen2,PAN Ming-wang1(1.Institute of Polymer Science and Engineering,Hebei University of Technology,Tianjin300130,China; 2.Shanghai Sinorgchem(Group)Co.Ltd.,Shanghai200136,China)Abstract An improved process for the preparation of2-mercaptobenzothiazole(accelerator M)by reacting aniline,nit-robenzene,and carbon disulfide was disclosed.The reaction was optimal conducted at240℃to260℃for4hours withthe yield more than80percentage.Activated alumina,silica dioxide and activated carbon,which are three commonsolid adsorbents,were applied as catalyst,respectively.The yield of2-mercaptobenzothiazole was improved from theoriginal80.6%to more than85%,even up to86.7%.And the reaction time had been shortened from the original4hoursto3hours.Key words2-mercaptobenzothiazole;accelerator M;synthesis;activated alumina;silica dioxide;activated carbon2-巯基苯并噻唑在工业上简称促进剂M,它既是一种重要的硫化促进剂,是产量最大的促进剂品种,又是合成噻唑类和次磺酰胺类促进剂的中间体.2-巯基苯并噻唑的合成方法很多[1],其中工业生产上比较成熟的合成路线是苯胺法.苯胺法是以苯胺、二硫化碳和硫磺为原料,在200~300℃,9.0~10.0MPa条件下反应,生成的粗品再经精制得到成品2-巯基苯并噻唑的方法[2-4].Akzo等[5]发现某些酸、酸性物质或成酸物质可做催化剂.由于此法反应压力高,危险性大,反应后的副产物H2S又难以处理,因此寻找更可靠且废气排放量小的方法一直是助剂行业研讨的热门课题.苯胺法改进的硝基苯-苯胺混合法[6-8]是合成2-巯基苯并噻唑的一种新方法,也是近年来研究的热点.硝基苯与苯胺混合法不但成本低,而且副产物H2S的量比苯胺法降低1/3,但该法反应复杂、副产物多、产品纯度低,且对反应器的材料要求也较高.固体吸附剂是一些多孔、大比表面积、具有吸附活性的固体物质.本文采用硝基苯与苯胺混合法,以3种固体吸附剂活性氧化铝、二氧化硅和活性炭为催化剂合成2-巯基苯并噻唑,着重研究了它们对合成反应时间和产品收率的影响.1实验部分1.1主要原料与仪器设备原料:苯胺、硝基苯、二硫化碳(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);活性氧化铝、二氧化硅、收稿日期:2009-03-10作者简介:韩金平(1984-),女(汉族),硕士生;导师简介:潘明旺(1964-),男(汉族),教授.30河北工业大学学报第38卷活性炭(化学纯,天津市天大化工试验厂);其他试剂均为国产化学纯.粉末活性氧化铝是孔体积为300~800mm 3/g 、比表面积为100~300m 2/g的m、比表面积为200~400m 2/g ;活性炭比表面积为500~1000m 2/g (比表面积测试采用全自动F-Sorb2400比表面积分析仪,BET 法进行).反应设备:GCF-1型高压釜(威海祥威化工机械厂生产).1.2合成反应方程式2-巯基苯并噻唑合成的化学反应式如下主要副反应的反应式如下1.32-巯基苯并噻唑的合成与处理向高压釜中加入苯胺149.0g ,硝基苯98.5g ,二硫化碳292.4g 及适量吸附剂为催化剂,密闭,搅拌下加热升温,控制反应温度在设定温度范围内.待反应结束后,冷却降温,并用30%氢氧化钠溶液吸收反应产生的硫化氢气体,釜内固体物即为反应生成的粗产品2-巯基苯并噻唑.粗品2-巯基苯并噻唑经精制后得到成品.精制过程参照文献[8]方法进行,主要包括以下步骤:氢氧化钠碱液溶解、过滤、鼓风氧化、过滤、硫酸酸化、过滤、洗涤、真空干燥等.2结果与讨论2.1反应温度对产品收率的影响苯胺法合成2-巯基苯并噻唑的最低反应温度为200℃,最高温度为300℃[10].参考上述反应温度,以确定本合成路线的最佳反应温度,实验过程如1.3所述,反应时间拟定为4h .改变反应温度,考察不同反应温度对产品收率的影响,结果如图1所示.从图1可以看出:反应温度为240~260℃时,2-巯基苯并噻唑的收率较高,达到80%左右.从实验现象来看,反应温度越高,反应速度越快;温度越低,反应速度越慢.当反应温度过低时,反应速度较慢,副反应较多,生成的杂质较多,对产品的收率影响较大;而反应温度过高时,产物易碳化颜色发黑,产生较多的焦油副产物,从而使产品2-巯基苯并噻唑的含量降低;同时实验也发现:反应温度较高时,反应温度和压力较难控制,容易造成超压现象.因此,较佳的反应温度范围为240~260℃,最佳反应温度为250℃.2.2反应时间对产品收率的影响反应时间也是合成反应的重要影响因素,反应时间过长会引起副反应增多,反应时间过短则会导致反应不完全.按1.3所述的操作,设定反应温度为250℃,改变反应时间,考察不同反应时间对产品收率的影响,结果如图2所示.从图2中可以看出,在反应时间少于4h 范围内,随反应时间的增加,产品2-巯基苯并噻唑的收率逐步提高,原因可能是在此范围合成反应进行不够充分;当反应时间达到4h 左右时,2-巯基苯并噻唑的收率达到最大值;而后随反应时间延长,副产物增多,产品收率降低.因此,较佳的反应时间为4h .(1)++++(2)图1反应温度对2-巯基苯并噻唑收率的影响Fig.1Effect of reaction temperature on the yield of 2-mercaptobenzothiazole 2002202402602808278747068/h收率/%第3期韩金平,等:2-巯基苯并噻唑的合成与固体吸附剂对合成反应的影响31 2.3合成原理分析苯胺/min/min32河北工业大学学报第38卷面积,使反应迅速、充分发生,从而显著提高反应速率,减少副反应发生的机会.在这3种吸附剂中活性炭的比表面积最大,吸附效果最好,所以反应时间最短;二氧化硅表面存在活性硅羟基(Si-OH )[11],是质子酸性表面,有利于产品2-巯基苯并噻唑的合成[5],因此反应收率最高.2.5固体吸附剂用量对反应的影响固定其它反应条件,改变吸附剂用量,考察吸附剂用量对2-巯基苯并噻唑收率的影响,结果如图6所示.其中吸附剂活性氧化铝、二氧化硅、活性炭用量分别为反应物料总质量的0.5%、1%、1.5%、2%;添加活性氧化铝的合成反应时间为3.5h ,添加二氧化硅、活性炭的合成反应时间为3h .由图6可以看出,随着吸附剂用量的增加,2-巯基苯并噻唑的收率有先升高再降低的趋势.说明加入一定量的吸附剂有助于加快反应,提高反应产物的收率,但吸附剂加入量过多,不但会使原料成本增加,同时会导致反应的选择性下降,副产物含量增加,产品的收率降低.由图6可以看出,吸附剂的选用量分别为:活性氧化铝3.1~4.7g ,约为反应物料总质量的1%~1.5%;二氧化硅3.1~6.3g ,约为反应物料总质量的1%~2%;活性炭1.5~4.7g ,约为反应物料总质量的0.5%~1.5%,合成的2-巯基苯并噻唑收率可达到85%左右.3结论采用苯胺-硝基苯混合法合成2-巯基苯并噻唑工艺,本文分别考察了反应温度和时间对产品收率的影响,确定了较佳反应温度为240~260℃(最佳250℃),反应时间为4h ,产品收率能达到80%左右.通过加入活性氧化铝、二氧化硅或活性炭固体吸附剂,获得了良好的催化效果:首先提高了产品2-巯基苯并噻唑的收率,由不加吸附剂时的80.6%提高到了85%以上,其中加入二氧化硅的反应收率最高,达到86.7%.其次缩短了反应时间,分别加入这3种吸附剂反应3h ,产品收率即能达到或超过不加吸附剂反应4h 的收率.由于活性氧化铝、二氧化硅、活性炭是3种常用的固体吸附剂,价廉易得,这将有利于苯胺-硝基苯混合法制备2-巯基苯并噻唑在工业生产中的推广应用.参考文献:[1]尹志刚,陈培同,钱恒玉.促进剂M 的合成及其应用进展[J ].合成橡胶工业,2007,30(5):398-402.[2]Makoto S ,Kenjiro M ,Morisue N .Process for the rapid production of 2-mercaptobenzothiazole [P ].US Patent :3818025,1974-06-18.[3]Shaw C K .Purification of mercaptobenzothiazole [P ].US Patent :4515957,1985-05-07.[4]奚国辉,王晓华.2-巯基苯并噻唑合成反应工艺研究[J ].石化技术与应用,2003,21(4):259-261.[5]Cobb A ,Peemans R ,Coenegrachts P ,et al .Acid catalysed process for preparing 2-mercaptobenzothiazole and derivatives thereof [P ].WO :1997/046544,1997-12-11.[6]Reynolds ,Malz .Method for the production of 2-mercaptobenzothiazole [P ].US :6222041,2001-04-24.[7]吴举祥.连续化合成粗品硫化促进剂M 工艺的改进[J ].江苏化工,2007,35(1):49-51.[8]李薇,吴凯涛.正交试验研究生产促进剂M 的主反应工艺条件[J ].内蒙古石油化工,2005,9:12-13.[9]兰毅浩,李建州.高压M 后处理工艺分析[J ].甘肃科技,2007,23(5):76-77,80.[10]金福盛,甄中华.2-巯基苯并噻唑制造技术的进步[J ].精细化工,1995,8(1):39-41,52.[11]谢海安,戴宏程.超微细二氧化硅的改性研究及其应用[J ].湖北化工,2001(5):23-25.[责任编辑田丰]图5不同反应时间下吸附剂对2-巯基苯并噻唑收率的影响Fig.5Effects of adsorbent on the yield of 2-mercaptobenzothiazole at different reaction time Al 2O 3SiO 2活性C 对照9080706050收率/% 2.5h 3h 3.5h 4h 图6吸附剂用量对2-巯基苯并噻唑收率的影响Fig.6Effects of amount of adsorbents on the yield of2-mercaptobenzothiazole Al 2O 3SiO 2活性C 8880706050收率/%00.5%1%1.5%2%。
奥美拉唑中间体2_巯基_5_甲氧基_1H_苯并咪唑的工艺改进_邬春雷
Feb.2015精细与专用化学品第23卷第2期Fine and Specialty Chemicals 2015年2月 收稿日期:2015-01-04 作者简介:邬春雷(1981-),男,主要从事精细化学品的合成研究。
技术进展奥美拉唑中间体2-巯基-5-甲氧基-1 H-苯并咪唑的工艺改进邬春雷1,刘克垒1,马东来2(1.雷翁化工科技(上海)有限公司,上海201906;2.河北中医学院药学院,河北石家庄050200)摘 要:介绍了经改进的奥美拉唑中间体2-巯基-5-甲氧基-1 H-苯并咪唑的合成工艺。
以对甲氧基苯胺为原料,经胺基保护、硝化、水解得到4-甲氧基-2-硝基苯胺,再经Pd/C催化下还原后,直接与CS2缩合成环反应制得奥美拉唑重要中间体2-巯基-5-甲氧基-1 H-苯并咪唑。
对实验过程中的硝化反应和催化还原反应的条件进行了探讨。
该方法具有反应条件温和、操作简便、环境污染小的特点,适合工业化生产。
关键词:奥美拉唑;2-巯基-5-甲氧基-1 H-苯并咪唑;催化加氢;合成Improvement on synthetic technology of 2-mercapto-5-methoxy-1 H-benzimidazoleWU Chun-lei1,LIU Ke-lei1,MA Dong-lai2(1.Raven Chem Science(Shanghai)Co.,Ltd.,Shanghai 201906,China;2.College of Pharmacy,Hebei College of Chinese Medicine,Shijiazhuang 050200,China)Abstract:The synthetic process of 2-mercapto-5-methoxy-1 H-benzimidazole which is the intermediate of Ome-prazole was introduced.4-methoxy-2-nitrophenyl amine was obtained using p-anisidine as the raw material by pro-tecting of amino-group,nitrifying,hydrolysizing acylamide,and than with catalytic hydrogenation and cyclizating,to synthesize 2-mercapto-5-methoxy-1 H-benzimidazole in the end.The synthesis method is improved,has a morehigh yield and can be used for industry.Key words:omeprazole;2-mercapto-5-methoxy-1 H-benzimidazole;catalytic hydrogenation;synthesis 奥美拉唑(Omeprazole),化学名为5-甲氧基-2-{〔(4-甲氧基-3,5-二甲基-2-吡啶基)甲基〕亚磺酰基}-1 H-苯并咪唑,是第一个上市的质子泵抑制剂。
苯并咪唑类衍生物的合成、晶体结构及金属离子识别
苯并咪唑类衍生物的合成、晶体结构及金属离子识别曹丰璞;丁呈华;王宏伟;冯玉泉;柳文敏【摘要】以二苯基硫脲(DPTU)和苯并咪唑(Bim)为原料,Nd(NO3)3·6H2O为催化剂,一步合成了1-[(苯胺基)-(亚苯胺基)]甲基苯并咪唑C20H16N4,其结构用X-射线单晶衍射、元素分析和IR等分析手段进行确证,该化合物晶体属单斜晶系,空间群P21/c,晶胞参数:a=0.921 6(10)nm,b=1.021 2(11) nm,c=1.879 6(17)nm,β=111.877(8)°,V=1.659(3) nm3,Z=4,Dc =1.251g·cm3,F(000)=656,μ(MoKα)=0.077 mm-1,R=0.050 5,ωR =0.130 1.并对其热稳定性和金属离子的识别能力进行了研究.%A novel 1-[( phenylamino) -( phenylimine) ] methylbenzimidazole [ C20 H16N4 ] was synthesized with N, N'-diphenylthiourea and benzimidazole as the starting material and neodymium nitrate hexahydrate as catalyst. The title compound was characterized by X-ray single-crystal diffraction, IR and elemental analysis. The crystal structure of the compound belongs to monoclinic system with space group P21/c. The cell parameters were as follows; a =0. 921 6( 10) ran, 6=1. 021 2(11) ran, c = l.879 6(17) nm, β= 111.877(8)°, V = 1.659(3) nm3, Z=4, Dc =1.251 g·cm3, F(000) =656, μ(Mo Kα) =0. 077 mm-1, R =0. 050 5 and ωR =0. 130 1. The ionic recog nition ability and thermal stability of the compound were investigated.【期刊名称】《分析测试学报》【年(卷),期】2013(032)003【总页数】4页(P381-384)【关键词】二苯基硫脲;苯并咪唑;1-[(苯胺基)-(亚苯胺基)]甲基苯并咪唑;离子识别;热稳定性【作者】曹丰璞;丁呈华;王宏伟;冯玉泉;柳文敏【作者单位】南阳师范学院化学与制药工程学院,河南南阳473061;南阳师范学院化学与制药工程学院,河南南阳473061;南阳师范学院化学与制药工程学院,河南南阳473061;南阳师范学院化学与制药工程学院,河南南阳473061;南阳师范学院化学与制药工程学院,河南南阳473061【正文语种】中文【中图分类】O657.3;O626.32苯并咪唑类化合物结构中含有两个氮原子,易产生多种非共价键相互作用,如氢键、与金属离子配位和π-π作用等。
2-苯硫基苯并咪唑的合成
2-苯硫基苯并咪唑的合成张变香;吴群;钞建宾;郭一力【摘要】在不使用金属催化剂、配体及强碱的情况下,以DMF为溶剂,于130℃反应24h,2-巯基苯并咪唑与二苯基碘三氟甲磺酸盐高选择性地发生芳基化反应,合成了2-苯硫基苯并咪唑,收率80.7%,其结构经1 H NMR和13C NMR确证.%2-(Phenylthio benzimidazole(l) was synthesized by the highly selectivity arylation of 2-mercaptobenzimidazole with diphenylene iodonium trifluoro methanesulfonate in DMF at 130℃ for 24 h in yield of 80. 7% without metal catalyst, ligand and alkali. The structure was confirmed by 1H NMR and 13C NMR.【期刊名称】《合成化学》【年(卷),期】2013(021)001【总页数】4页(P86-88,91)【关键词】2-巯基苯并咪唑;2-苯硫基苯并咪唑;二苯基碘三氟甲磺酸盐;选择性芳基化反应;合成【作者】张变香;吴群;钞建宾;郭一力【作者单位】山西大学化学化工学院,山西太原030006;山西大学化学化工学院,山西太原030006;山西大学应用化学研究所,山西太原030006;山西大学化学化工学院,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】O626.12-巯基苯并咪唑(1)衍生物作为橡胶抗氧化剂、重金属离子的吸附剂、铜的阻蚀剂在重工业领域有着广泛的应用;同时,它还是一种重要的医药中间体[1~4]。
近年来,2-巯基苯并咪唑衍生物的合成及其生物活性研究日益成为杂环化学研究的热点。
由1能合成许多精细品化工产品,在反应中它有两个较活泼的反应部位,即S-H键和N-H键,两者都带有弱酸性,由于酸性的强弱略有不同,导致了在不同的反应体系中得到的产物也不同[5~9]。
微波辐射合成2-苯基苯并咪唑
依 次加 入 0 2 g KI 2 甲醇 、 . . 、 0 mI 0 2 g无 水
NaS 1 O 、0mmo 邻 苯 二 胺 、 0mmo 苯 甲醛 , 波 l 2 l 微
辐 射 功 率 为 3 0 W , 同 辐 射 时 间 的 反 应 结 果 见 0 不
QUI NOX5 一 红 外 光 谱 仪 ( r压 片 ) WRS 1 5型 KB ; 2B
型熔 点仪 ( 温度 计未 校 正 ) 。
射 1 n的条 件下 , 0mi 当微波 输 出功 率 为 1 0 w 时 , 6 反 应 不完 全 , 只有 延长 反应 时 间才 能反应 完全 , 产 且
( olg f S i c , rh s A&F Unv ri g n ln S a n i7 2 0 C ia C le e c n e No t wet o e ie s y, a g i g, h a x 1 1 0, h n ) t
Ab t a t The s nt ss o 一 sr c : y he i f2 phe l n i i a o ewa a re utu e ir wa e ir d a i t ot s i ny be zm d z l sc r id o nd rm c o v r a i ton wih p a s— n i di s c t l s ,a hy o o i m o de a a a y t n dr us s d um u f t s wa e s b r, 一 s la e a t rab or e 0 phe l ne a i e a d b nz l hy ny e dim n n e a de de a t r i t ra s s s a tng ma e il .The i fue e n t ed o he pr du toft e mo e r to oft a e i l o p n l nc s o he yil ft o c h l a i he m t ra s, ut ut p we fmi r wa e ge r t , e c i n tm e we e i e tg t d. tm a e c i n c dii n we e ob a n d: o r o c o v ne a or r a to i r nv s i a e Op i lr a to on to r t i e t a i o 一 he r to f 0 phe l nd a ne t n a de ny e i mi o be z l hyd 1 : 2 ( o e e: m l ),o t t po r 3 0 u pu we : 0 W , nt r i a i to i em tr da in tm e:1 nu e , i mi t s Thet a ed wa s h gh a 0 ot lyil sa i s 9 7 un r t ptm a ond to . mpa e o t e — de heo i lc ii ns Co r d t he pr vi
苯并咪唑的合成方法
苯并咪唑的合成方法浦林;向莉;郭朝蓉;杨州;陈霞【摘要】苯并咪唑类芳香杂环化合物是一类重要的有机合成中间体,广泛应用于许多医药、农药、天然产物等分子骨架结构的合成.本文从分子间缩合和分子内缩合出发,着重综述了近年来苯并咪唑类化合物的合成方法发展情况.文章还结合目前有机合成的前沿领域和现状,分析了各种合成方法存在的不足和缺陷.最后,在课题组研究工作的基础上,提出了合成此类化合物研究前景和展望.【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2017(045)008【总页数】3页(P9-11)【关键词】苯并咪唑;缩合反应;合成方法【作者】浦林;向莉;郭朝蓉;杨州;陈霞【作者单位】六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004;六盘水师范学院化学与化学工程系,贵州六盘水553004【正文语种】中文【中图分类】O626.2苯并咪唑是一类重要的芳香杂环化合物,广泛存在于生物体内,具有特殊的生理功能。
除此之外,苯并咪唑及其衍生物可以通过氧化、还原或亲电取代等官能化转化过程,广泛应用于抗癌药物、杀菌剂和杀虫剂的合成中。
苯并咪唑类化合物的合成是有机合成方法学研究的一项重要内容。
目前,合成此类芳香杂环化合物的方法较多,其中,邻苯二胺与羧酸及其衍生物的缩合反应是合成苯并咪唑及其衍生物的一种经典方法。
但是,此方法需要在强酸性条件下进行,且须高于200 ℃的温度条件才能保证反应的顺利进行。
经过近20年的发展,大量苯并咪唑类化合物合成的新方法被相继报道。
在所报道的方法中,有些基于已经报道的反应原料,实现了反应体系的创新;有些方法中,利用新型的催化技术,实现新型反应原料的缩合反应(图1)。
本文主要从分子间和分子内缩合反应角度,综述苯并咪唑的合成方法。
1993年,Wilson等[1]在钯催化条件下,实现了邻苯二胺类化合物、一氧化碳和芳基碘代物三组分反应,合成苯并咪唑类化合物(图2)。
2-取代苯并咪唑配体及其配合物的合成
2-取代苯并咪唑配体及其配合物的合成2-取代苯并咪唑配体及其配合物的合成与结构研究梁星苏成勇*(中⼭⼤学化学与化学⼯程学院分析化学研究所,⼴东⼴州510275)摘要: 对2取代苯并咪座的合成以及含有2取代苯并咪唑的配体和过度⾦属配合物的合成和性质进⾏了研究。
合成了2种2取代苯并咪唑,分别为2-甲基苯并咪唑和2-⼄基本并咪唑。
还合成了6种含有2取代苯并咪唑的配体以及它们的配合物。
本⽂⾃⾏设计合成了上述配体,利⽤质谱、红外衍射、核磁共振对其中四个配体进⾏了表征。
并对这些配体形成配合物的能⼒进⾏了研究。
关键词: 超分⼦、苯并咪唑配体、过渡⾦属配合物⼀、前⾔1.1含苯并咪唑基团化合物的研究现状由于苯并咪唑基团(BIm)在⽣物学、药理学及光电材料等⽅⾯的性质和应⽤,它常常被⽤来设计合成作为研究⾦属酶及蛋⽩模型化合物的模型配体。
同时由于苯并咪唑环的⼤范围π电⼦共轭体系,使得这类配体⾦属合物的基元之间常常可以通过氢键及π…π堆积作⽤形成具有孔⽳、孔道等结构新颖的超分⼦化合物,因此近年来,含苯并咪唑基(BIm)的配体及配合物的研究已成为许多化学家感兴趣的课题之⼀1-5。
1.2本课题的选题意义及有关研究背景苯并咪唑配体及配合物的研究⼀直是我们研究组感兴趣的课题,在以前的⼯作中,我们便对⼀系列1位及2位取代型苯并咪唑基配体与稀⼟及铜、银、锰等得到的⾦属配合物进⾏了系列研究,得到了许多有趣的结构,并对⼀些配合物的溶液动⼒学进⾏了研究。
研究发现,这类配体结构的设计是本课题的关键。
图1 4种苯并咪唑配体————————————基⾦项⽬:中⼭⼤学化学与化学⼯程学院第六届创新化学实验与研究基⾦,基⾦编号:200619作者简介:梁星,本科,中⼭⼤学化学与化学⼯程学院02级材料化学专业通讯联系⼈:苏成勇,教授,E-mail: cedc63@/doc/eaa4c82ced630b1c59eeb554.html上图是苏成勇教授合成的配体,他合成了这些配体并且和过度⾦属的盐反应,得到了⼀些具有特殊空间结构的超分⼦晶体6-8。
一种2-羟基苯并咪唑的化学合成方法
一种2-羟基苯并咪唑的化学合成方法2-羟基苯并咪唑的化学合成方法________________________________________________________2-羟基苯并咪唑(2-hydroxybenzimidazole)是一种常见的有机含氧配体,在细胞代谢中发挥重要作用。
它是一种广泛存在于自然界中的活性物质,在药物研究中也有重要应用,特别是在抗癌药物研发中发挥了重要作用。
2-羟基苯并咪唑的化学合成方法有很多,下面介绍一种基于Aldol反应的合成方法。
一、Aldol反应合成2-羟基苯并咪唑1. 原料准备Aldol反应合成2-羟基苯并咪唑需要用到两种原料:4-氯苯酰胺和3-甲氧基-4-氨基吡啶。
4-氯苯酰胺可以通过氯化反应得到,3-甲氧基-4-氨基吡啶可以通过甲醇与2,5-二氨基吡啶反应得到。
2. 反应过程将4-氯苯酰胺与3-甲氧基-4-氨基吡啶混合,加入醋酸铵(活性剂),放入室温的反应管中,待反应物完全溶解,加入四氢呋喃(抑制剂),加热至80℃反应3小时,即可得到2-羟基苯并咪唑。
3. 产物分离将反应液冷却到室温,加入水调节pH值为7~8,过滤掉沉淀物,冷却后滤去沉淀,即可得到2-羟基苯并咪唑产物。
二、2-羟基苯并咪唑的应用1. 抗癌药物开发2-羟基苯并咪唑具有显著的抗癌作用,可以有效抑制癌细胞的生长,因此在抗癌药物开发中有重要作用。
目前已有不少抗癌药物都是以2-羟基苯并咪唑为骨架进行开发的。
2. 抗氧化剂2-羟基苯并咪唑具有良好的抗氧化作用,在食物防腐剂、化妆品、面膜等行业中有重要作用。
目前已有不少公司采用2-羟基苯并咪唑作为防腐剂或抗氧化剂使用。
三、总结2-羟基苯并咪唑是一种常见的有机含氧配体,在药物开发、食物防腐、化妆品、面膜行业中都有重要作用。
Aldol反应是一种常用的2-羟基苯并咪唑合成方法,可以以4-氯苯酰胺与3-甲氧基-4-氨基吡啶混合、加入醋酸铵、四氢呋喃加热反应3小时即可得到2-羟基苯并咪唑产物。
药物中间体2-乙基苯并咪唑的合成
药物中间体2-乙基苯并咪唑的合成
付红蕾;乐长高
【期刊名称】《东华理工大学学报(自然科学版)》
【年(卷),期】2000(023)004
【摘要】报道了以邻苯二胺和丙酸为原料 ,磷酸催化合成药物中间体 2 -乙基苯并咪唑的研究。
对反应条件进行了试验 ,结果表明 ,最佳的反应条件为 :邻苯二胺与丙酸的摩尔比为1∶2 .5 ,反应时间为 2 .0h ,反应温度约为10 0℃ ,催化剂磷酸的用量为 1.5mL ,析出的游离 2 -乙基苯并咪唑的pH为 9~ 10。
合成的转化率高达78.0 9%。
【总页数】1页(P347)
【作者】付红蕾;乐长高
【作者单位】
【正文语种】中文
【相关文献】
1.超增感剂5,6-二氯-1,3-二乙基-2-(2-苯胺叉乙叉基)苯并咪唑啉的合成研究 [J], 陈飞跃
2.1,1-二(苯并咪唑-2-基)-2-(N-乙基咔唑-3-基)乙烯的合成及其性能研究 [J], 钱永;王建军;张蓉;徐燕梅
3.2-[2-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)乙基]-1H-苯并咪唑水合物的合成、晶体结构及光谱研究 [J], 张中;胡坤;林信良;孙迎迎
4.2-[4-[2-[4-[1-(2-乙氧基)苯并咪唑-2-基]哌啶-1-基]乙基]苯基]-2-甲基丙酸的合成 [J], 钟雪彬;王晓;王正泽;林辉
5.从1,3-二甲基-2-(2-苯乙基)苯并咪唑盐合成香料3-苯丙醛 [J], 陆振欢;郭媛;张勇;李亮
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
探 讨 了反应机 理 。
1 实 验部分
1 . 1 仪 器与 试剂
苯基碘三氟甲磺酸盐 ( 2 ) 反应 , 以较高收率合成
, v 一 苯基苯并咪唑。
X - 4型数字显示 显微熔点仪 ; Z F . C型三用紫 外仪 ( u V) ; B r u k e r D L X 3 0 0 M H z 型超导核磁共振
H NMR a n d C NMR.
Ke y wo r d s :2 一 ( p h e n y l t h i o ) b e n z i m i d a z o l e ;2 一 m e r c a p t o b e n z i m i d a z o l e ;d i p h e n y l e n e i o d o n i u m t r i l f u —
・
研究简报 ・
2 . 苯硫 基苯 并咪 唑 的合成
张变香h , 吴 群h , 钞 建宾 , 郭一力h ,
0 3 0 0 0 6 ) ( 1 .山西 大学 a 。化学化工学院 ; b .应用化学研究所 , 山西 太原
摘要 : 在不使用金属 催化 剂、 配体及强碱的情况下 , 以D MF为溶剂 , 于1 3 0℃反应 2 4 h , 2 - 巯 基苯并 咪唑与二 苯基碘三氟 甲磺酸盐高选择性地发生芳基化反应 , 合成 了 2 . 苯硫基苯并 咪唑 , 收率 8 0 . 7 %, 其 结构经 H N MR
2 0 1 3年第 2 1 卷 第1 期, 0 8 6~ 0 n e s e J o u r n a l o f S y n t h e i t c C h e mi s t r y
Vo 1 . 21,2 01 3
N o . 1, 0 8 6—0 8 8
S y n t h e s i s o f 2 一 ( P h e n y l t h i o ) b e n z i mi d a z o l e
ZHANG Bi a n x i a n g h
,
WU Q u n h, C H A O J i a n . b i n , G U O Y i 。 l i h
o r o me t h a n e s u l f o n a t e;s e l e c t i v i t +Y a r y l a t i o n ;s y n t h e s i s
2 一 巯基苯并咪唑 ( 1 ) 衍生物作为橡胶抗氧化
剂、 重金属离子 的吸附剂 、 铜的阻蚀剂在重工业领 域有着广泛的应用 ; 同时, 它还是一种重要 的医药 中间体 ¨ J 。近年来 , 2 . 巯基苯并 咪唑衍 生物的 合成及其生物活性研究 日 益成为杂环化学研究的 热点。由 1能合成许 多精细品化工产品, 在反应 中它有两 个较 活泼 的反应 部位 , 即 s—H键 和 N— H 键, 两者都带有弱酸性 , 由于酸性 的强弱略 有不同 , 导致了在不 同的反应体 系中得到的产物 也不同 ] 。本课题组 。 ‘ 曾报道苯并咪唑与二
( a .S c h o o l o f C h e m i s t y r a n d C h e mi c a l E n g i n e e r i n g ; b .I n s t i t u t e o f A p p l i e d C h e m i s t y, r 1 .S h a n x i U n i v e r s i t y , T a i y u a n 0 3 0 0 0 6 , C h i n a )
和” C N MR确证。
关 键
词: 2 一 巯基苯并咪唑 ; 2 - 苯硫基苯并 咪唑 ;二苯基碘三氟 甲磺酸盐 ; 选择性芳基化反应 ; 合成
文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 5 — 1 5 1 1 ( 2 0 1 3 ) 0 1 - 0 0 8 6 - 0 3
中图分类号 : 0 6 2 6 . 1
A b s t r a c t : 2 一 ( P h e n y h h i o ) b e n z i m i d a z o l e ( 1 )w a s s y n t h e s i z e d b y t h e h i g h l y s e l e c t i v i t y a r y l a t i o n o f 2 一
与2 高选择性地发生芳基化反应 , 合成了 2 。 苯硫 基苯并咪唑( 3 , S c h e m e 1 ) , 收率 8 0 . 7 %, 其结构
经 H N MR和 ” C N MR确 证 。
与文献 - 1 6 ] 方法相 比, 该 反应路线条件 温
和、 操作简单、 能耗少、 大大降低 了反应成本。在 反应体系中加人碱2 e q . 时, 主产物发生 了变化, 得到 3和 1 一 苯基- 2 一 苯硫基苯并咪唑 ( 4 ) 。并初步