BeinsimidazólIs cumaisc heitreafháinneacha nítrigine tábhachtach é, a bhfuil raon leathan gníomhaíochtaí bitheolaíocha agus feidhmeanna cógaisíochta aige. I sintéis orgánach, áirítear na modhanna sintéiseacha Benzimidazole go príomha:
1. Modh Diazo:
Is é an modh diazonium ceann de na modhanna traidisiúnta chun Benzimidazole a ullmhú. Mar a léirítear san fhigiúr thíos, imoibríonn nitrobenzene ar dtús le aildéid nó cetóin chun comhdhúile diazo a bhfuil aicile iontu a ghiniúint, agus ansin úsáid catalaíoch copair le haghaidh imoibrithe cúplála Kanaiji chun Benzimidazole a ghiniúint.
Tá ullmhú Benzimidazole leis an modh diazonium an-chúng, tá ceanglais ard ann maidir le tuaslagóirí, agus tá na coinníollacha imoibrithe sách dian, agus mar sin níl sé oiriúnach go ginearálta le haghaidh táirgeadh tionsclaíoch agus sintéis ar scála mór.
Seo a leanas na céimeanna turgnamhacha de shintéis diazonium Benzimidazole:
Céim 1: Salann nítrít an ainilín a ullmhú:
Glac méid cuí ainilín (1 mmol) agus cuir le 10 mL d'aigéad aicéiteach oighreach agus 5 mL uisce é, ansin cuir nítrít sóidiam (1 mmol) go mall leis an tuaslagán. Tar éis corraigh ar feadh 5 nóiméad, cuir i ndabhach uisce é ag 0 céim chun an teocht a rialú. Le linn an imoibrithe, ba chóir na himoibreoirí a choinneáil faoi bhun 0 céim. Tá sé ríthábhachtach teocht na n-imoibreán a rialú toisc go bhfuil nítrít éagobhsaí agus go dianscaoileann sé go héasca. Tar éis don imoibriú leibhéal sásúil a bhaint amach, ba cheart nítrít anailín a úsáid sa chéad imoibriú eile láithreach.
Céim 2: Ullmhú Beinséine-1,2-salann diazonium:
Rinneadh beinséin,2-dé-ón (1 mmol) a thuaslagadh i dtuaslagán hiodrocsaíd sóidiam (1 mmol). Ansin, cuir nítrít ullmhaithe le ainilín agus imoibríonn ag 0 céim ar feadh 2-3 uair an chloig go dtí go mbeidh an t-imoibriú críochnaithe. Le linn an imoibrithe, ba cheart an teocht a rialú faoi bhun 0 céim. Tar éis an imoibrithe, cruthaíonn an táirge mar thoradh air solad ar féidir a struchtúr a chinneadh go speictreascópach.
Céim 3: Ullmhú Benzimidazole:
Tóg beinséin{{0}},2-salann diazonium (1 mmol), cuir t-aicéatáit dieitile (2 mmol), corraigh, agus imoibríonn ag 0 céim ar feadh 2-3 uair go dtí go mbíonn an t-imoibriú iomlán. Tar éis an t-imoibriú a chríochnú, cuireadh an tuaslagán imoibrithe isteach in uisce fuar chun deascán a dhéanamh. Tar éis cóireála le haigéad caol, baineadh an táirge le clóraform agus triomaíodh an deascán thar Na2SO4. Is féidir struchtúr an táirge a fhaightear a anailísiú trí speictreascópacht NMR.
2. Modh tuaslagóir orgánach:
Is modh eacnamaíoch agus áisiúil é an modh tuaslagóir orgánach do shintéis Benzimidazole. Ar dtús, déantar aigéad phthalic agus aminophenol a chomhdhlúthú trí theas chun 1,2-feiniléindé-aimín (ie o-phenylenediamine) a ghiniúint, agus ansin imoibrítear iad trí théamh i dtuaslagóir orgánach chun Benzimidazole a fháil. Ní gá an iomarca catalaíoch agus coinníollacha imoibrithe a bheith ag an modh, agus tá oibriú simplí agus toradh ard aige.
céim:
(1) Brúigh 2-aminobenzonezimidazole:
Cuir 2-aminobenzonezimidazole isteach sa mhuileann liathróid, agus déan muilleoireacht liathróid mar aon leis an gcorp muilleoireachta liathróid agus an meán muilleoireachta liathróid go dtí go bhfuil sé smidiríní go haonfhoirmeach chun púdar miocrón a fháil. Is é cuspóir an bhrúite ná an t-achar dromchla sainiúil de 2-aminobenzonezimidazole a mhéadú, rud atá tairbheach don imoibriú ina dhiaidh sin.
(2) Imoibriú acylation:
Cuir an 2-aminobenzonezimidazole smidiríní agus na himoibrithe carbocsaileacha nó ainhidríde isteach sa chiteal imoibriúcháin i gcion áirithe, pas i gás támh (cosúil le nítrigin), agus cuir tús leis an imoibriú acylation ag teocht áirithe. Athraíonn na coinníollacha imoibrithe sonracha le himoibrithe agus tuaslagóirí éagsúla. Go ginearálta, tá an teocht imoibrithe idir 70-120 céim C., agus is é 4-24 uair an chloig an t-am imoibrithe.
(3) Treisiú alcaileach:
Tar éis an imoibrithe, cuir méid áirithe alcaile (cosúil le sulfáit sóidiam, hiodrocsaíd sóidiam, etc.) chun críochnú an imoibrithe a chur chun cinn. Go ginearálta tá méid an bhoinn a chuirtear leis 1-2 uair níos mó ná mais an aigéid charbocsailigh nó an imoibrí ainhidríde, agus is é 10-30 nóiméad an t-am imoibrithe.
(4) Scaradh agus íonú:
Doirteadh an meascán imoibrithe isteach i dtonnadóir deighilte, sruthlaithe le huisce agus tuaslagóirí eile chun táirge idirmheánach bán bó Finne a fháil. Aistríodh an táirge idirmheánach chuig evaporator rothlacha, agus baineadh an tuaslagóir trí rialú a dhéanamh ar an teocht agus ar an bhfolús chun táirge réamh-íonaithe a fháil. Ar deireadh, is féidir an táirge a thriomú i triomadán chun an táirge Benzimidazole a fháil.
Go ginearálta, tá an próiseas ullmhúcháin Benzimidazole bunaithe ar an modh tuaslagóir orgánach sách simplí, ach ba cheart aird a thabhairt ar roghnú na gcoinníollacha imoibrithe agus íonú táirgí idirmheánacha le linn an imoibrithe. Trí thástáil agus leas iomlán a bhaint arís agus arís eile, is féidir Benzimidazole ard-íonachta a fháil.
3. Modh clóiríd since:
Is modh tábhachtach é an modh clóiríd since freisin chun Benzimidazole a ullmhú. Trí halabeinséin a imoibriú le úiré, gintear 2-halafeiniliúir, agus ansin déantar imoibriú ionadach le catalaíoch clóiríd since chun Benzimidazole a ghiniúint. Tá ról tábhachtach ag catalaíoch clóiríd since san imoibriú seo, rud a d'fhéadfadh an ráta imoibrithe agus an toradh a mhéadú.
Is iad seo a leanas na céimeanna a bhaineann le modh clóiríd since:
3.1. Pretreatment: Bailigh na hamhábhair agus na himoibrithe riachtanacha. Is iad na príomh-amhábhair do shintéis Benzimidazole ná 1,2-substaintí phenylenediamine agus aicéitil. Ina theannta sin, tá gá le himoibrithe mar charbónáit sóidiam, clóiríd since, agus eatánól.
3.2. Ullmhaigh imoibreoirí: déan feiniléindiamine a thuaslagadh ar dtús i 10 ml eatánóil agus corraigh go dtí go tuaslagtha go hiomlán é. Ansin cuireadh 37 faoin gcéad HCl leis agus coinníodh corraigh orthu. Cuir go leor carbónáit sóidiam leis chun pH an chórais imoibrithe a choigeartú go timpeall 7-8, agus ansin cuir eatánól leis.
3.3. Cuir clóiríd since leis: Tuaslaig clóiríd since i méid iomchuí eatánóil, ansin cuir go mall leis an imoibreán agus coinnigh corraigh leis. Coinníodh teocht an mhais imoibrithe gan dul thar 30 céim tar éis an tsuimithe.
3.4. Imoibriú: Corraigh an t-imoibreán ag teocht an tseomra ar feadh 3-6 uair an chloig go dtí go gcruthófar an táirge. Le linn an imoibrithe, féadfar méid beag clóiríd hidrigine a ghiniúint, a chaithfear a bhaint in am.
3.5. An táirge a aisghabháil: tar éis an t-imoibriú a chríochnú, déantar an réiteach imoibrithe a scagadh trí pháipéar scagaire, agus faightear táirge soladach tar éis scagacháin. Rinneadh an táirge a aththuaslagadh le 10 ml eatánóil, agus dídhathaithe le carbón gníomhachtaithe chun táirge íon a fháil.
3.6. Tástáil táirge: tástáil íonachta, struchtúr agus airíonna fisiceacha an táirge, mar shampla a leáphointe, speictream agus airíonna eile a thomhas, chun a chinneadh an gcomhlíonann an táirge na ceanglais. I bhfeidhmiú iarbhír, is gá na coinníollacha imoibrithe a bharrfheabhsú, lena n-áirítear teocht imoibrithe, am imoibrithe, méid imoibrí agus fachtóirí eile, chun éifeacht imoibrithe níos fearr agus toradh táirge a bhaint amach.
Sa mhodh clóiríd since Benzimidazole, feidhmíonn clóiríd since mar chatalaíoch chun cuidiú le imoibriú comhdhlúthaithe comhdhúile anilín agus aicéitile. Tá míne ard, inrialaitheacht agus éifeachtacht ard ag an benzimidazole a tháirgtear leis an modh, agus tá sé ar cheann de na modhanna sintéise tábhachtacha de benzimidazole.
4. Modh catalaithe miotail:
Tá an modh miotail-catalyzed ar cheann de na modhanna atá ag teacht chun cinn maidir le hullmhú Benzimidazole, agus cuimsíonn na catalaíoch miotail a úsáidtear go coitianta pallaidiam, copar, iarann agus a leithéidí. Ina measc, úsáidtear catalaíoch Pallaidiam go forleathan in ullmhú Benzimidazole. Is é an modh sonrach ná go gcuirtear imoibreoirí ar nós p-phenylenediamine agus aigéad acylformach aramatacha isteach sa chóras imoibrithe, agus gintear an Benzimidazole trí imoibriú ocsaídiúcháin an chatalaíoch pallaidiam.
4.1. Modh catalaíoch nicil:
Déantar sintéis Benzimidazole a úsáideann catalaíoch nicil a bhaint amach trí imoibriú traschúplála CN d'aimíní aramatacha trí idirmheánacha carbóinile. Seo a leanas na céimeanna sonracha sintéise:
Céim 1: Faoi choinníollacha bunúsacha, déantar hiodrocsaídí aimín aramatacha a ullmhú agus a thiontú ina ndeontóirí amine aramatacha. Sa imoibriú, is gá gníomhaire laghdaithe miotail (cosúil le Zn) a úsáid chun adamh nítrigine an amine aramatacha a laghdú.
Céim 2: Cuireadh an deontóir agus carbene (CHCl3/TMF/Ni) leis an imoibriú, agus laghdaíodh an catalaíoch go Ni(0) ag Ni(CO)4 chun carbón idirmheánach a fhoirmiú, a foirmíodh le imoibriú breise le carbene.
Céim 3: Faoi choinníoll téimh agus corraigh, déanann an idirmheánach an cumaisc chomhfhreagrach de Benzimidazole trí aistriú prótón inmheánach, agus is féidir an táirge a íonú trí eastóscadh uisce agus crómatagrafaíocht colún.
4.2. Modh catalaíoch Pallaidiam:
Is modh é catalaíoch Pallaidiam a úsáid chun Benzimidazole a shintéisiú le roghnaíocht ard, toradh ard agus luas imoibrithe tapa. Is iad seo a leanas céimeanna an mhodha seo:
Céim 1: Imoibriú comhdhlúthaithe d'aigéad ainilín agus aramatach (nó hailíd arile feidhmiúil) faoi choinníollacha bunúsacha chun beinsimíd aigéad aramatach a ghiniúint.
Céim 2: catalaíoch Pallaidiam agus substaint alcaileach a chur leis chun imoibriú díhiodráitithe a dhéanamh ar an mbeinséim aigéad aramatach chun aimíd aramatach a dhéanamh, agus ansin imoibriú le haildéad nó le céatóin chun idirmheánach a ghiniúint ina bhfuil bannaí NC agus CC.
Céim 3: Laghdaítear an t-idirmheánach ansin go catalaíoch le catalaíoch Pallaidiam chun an táirge comhfhreagrach Benzimidazole a fhoirmiú.
Mar fhocal scoir, tá go leor buntáistí ag baint le sintéis miotail-catalyzed Benzimidazole, mar shampla sainiúlacht mhaith, ardéifeachtúlacht, geilleagar agus oibriú éasca. Déanann an t-alt seo cur síos ar an dá mhodh is coitianta maidir le sintéis Benzimidazole: nicil-catalyzed agus Pallaidiam-catalyzed. Go háirithe tá an modh catalaithe Pallaidiam in úsáid go forleathan i dtáirgeadh tionsclaíoch Benzimidazole mar gheall ar a buntáistí a bhaineann le roghnaíocht ard, luas imoibrithe tapa agus oibriú simplí.
Ina theannta sin, tá roinnt modhanna sintéiseacha eile ann, mar shampla imoibriú comhdhlúthaithe naftailéin agus úiré chun Benzimidazole agus a leithéidí a ghiniúint. Go ginearálta, tá modhanna sintéiseacha éagsúla Benzimidazole ann, agus is féidir modh oiriúnach a roghnú de réir coinníollacha imoibrithe éagsúla agus córais imoibrithe.