苯甲醛的合成

1 引言

1.1 苯并咪唑的性质简介

苯并咪唑又名间(二)氮茚，英文名称为Benzimidazole，英文别名为1,3-benzodiazole（简称BI或BIM）。其结构式如下：

H

N

它的一些物化性质如下：分子式C

6H

7

N

2

，相对分子质量118.14，熔点169℃～171℃，

沸点360℃。其性状为白色晶体，几乎不溶与苯、石油醚，微溶于冷水、乙醚，稍溶于热水，易溶于乙醇、酸溶液、强碱溶液。可以用蚁酸和邻苯二胺反应来制备[1]。在药物合成、缓蚀方面有着重要的用途。

1.2 苯并咪唑类化合物的合成

1.2.1 合成原理

苯并咪唑类化合物的合成方法主要分为两种。

第一种是用邻苯二胺与羧酸在有或无催化剂的情况下反应。此方法的合成原理可以分为两步，其中第一步是N-酰基化反应，第二步是氨基与羰基的加成成环和脱水反应[2]。其反应通式表示如下：

NH2

NH2

RCOOH

NH

NH2

C

R

O

+

+H2O NH

NH2

C

R

O

N

H

N

+H2O

第二种是用邻苯二胺与醛反应，其合成原理也是分为两步，第一步是邻苯二胺与醛羰基缩合形成单或双席夫碱，第二步是席夫碱发生关环反应，氧化脱氢后得到目的产物[3]。其反应通式可表示如下：

R-CHO N

NH 2R

H N

H

R NH 2

NH

2

+N H

N

R

1.2.2 苯并咪唑类化合物的合成方法

如上所述，用羧酸和邻苯二胺反应来合成苯并咪唑类化合物是两种方法之一。如，付红蕾等[4]以邻苯二胺和丙酸为原料，磷酸为催化剂，合成出了2-乙基苯并咪唑。其原料的摩尔比是1:2.5，反应时间为2.0h ，反应温度约为100℃，磷酸用量为1.5mL 时，最终得率为78.09%。

另外，王元有[5]研究了在多聚磷酸和五氧化二磷催化下，邻苯二胺分别与对苯二甲酸、间苯二甲酸反应合成出了两种苯并咪唑衍生物，产率均在80%以上。并且经过了红外光谱，紫外可见光谱的初步表征，还定性研究了它们的荧光性质。其合成路线如下：

RCOOH PPA/P O NH 2

NH 2

+NH NH 2C

O

PPA/P O N H

N

R

与此同时，利用醛类和邻苯二胺的反应来合成苯并咪唑类化合物也已多见于文献。如李焱等[6]用醛和邻苯二胺为原料，在碘催化下，一锅法合成出了2-取代苯并咪唑，该方法具有催化剂毒性低，反应条件温和，反应时间较短，且产率较高（73%～78%）等特点。

于丽颖等[7]研究了邻苯二胺和苯甲醛反应，在空气氧化下，得出了合成2-苯基苯并咪唑的简便方法。并且得出了在原料的摩尔比为1:2，反应的时间为3h ，反应温度在44℃时，氧化产物的产率可以达到72.50%，她们宣称这个方法后处理比较简单，对设备腐蚀性也较小，是一条符合现代环保要求的优良工艺路线。

李莹莹等[8]

用邻苯二胺与芳香醛反应,并且在不加任何催化剂的情况下用空气作

为氧化剂，甲醇为溶剂，合成出了苯并咪唑的衍生物，且产率均超过69%。其反应方程式如下：

NH2

NH2

ArCH2O

H

N

N

H

Ar

air O

N

NH2

C Ar +

2

其中Ar=4-CH

3C6H

4

， -3-ClC

6

H

4

，-BrC

6

H

4

，2-NO

2

C

6

H

4

，4-Cl

2

C

6

H

3

，5-Cl-2-NO

2

C

6

H

5

，

4-Cl

2C

6

H

5

。

除此之外，也有其他方法见诸文献。如陈兴权等[9]在NaOH催化下，用邻苯二胺和氨基氰合成出了2-氨基苯并咪唑，并得出了较佳的工艺条件。

王济奎等[10]用甲醛与邻硝基苯胺反应，用TiO

2

为催化剂和自主研制的微型光催化反应器一步法合成出了苯并咪唑，且产率较高。合成路线如下：

+HCHO TiO2

H

N

N

NH2

NH2

另外，他们还以Ti为催化剂，相同条件下合成出了苯并咪唑，并得出了最佳工艺条件[10,11]。

刘思全等[12]还以A2甘氨酸和邻苯二胺作为原料，合成出了2-氨基烷基苯并咪唑的衍生物：2-甲胺基苯并咪唑。

1.3 苯并咪唑类化合物的应用

1.3.1苯并咪唑类化合物在药物方面的应用

据文献报道，苯并咪唑类化合物作为杀菌剂的主要代表就是多菌灵[13]和苯菌灵[14]，并且这两种药物在经过了40多年的发展后仍占有相当的市场份额。其机理为植物病原与β-微蛋白相结合，从而破坏其功能，以此来抑制病原菌的有丝分裂和形态建构。由于其应用时间长已经产生抗性，研究人员在在多菌灵的基础上开发出了多菌灵磷酯[15]，其杀菌范围和杀菌效果与多菌灵相差不大，但合成成本有明显的降低[16]。

在抗寄生虫方面的应用。噻苯达唑是第一代抗寄生虫药物，因为其毒性太大已被淘汰[16]。现在，苯并咪唑氨基甲酸酯是发展相当迅速且药效良好的广谱抗虫药物，其现在已经成为大部分寄生蠕虫疾病治疗的最佳选择[17,18]。

除此之外，在质子泵抑制剂方面、在抗动脉粥样硬化活性、抗病毒、组胺抗拮剂