312-73-2 / 2-(三氟甲基)苯并咪唑的制備

背景及概述

苯并咪唑類化合物具有抗 HIV-1、抗腫瘤、抗細胞增殖、抗寄生蟲、抗炎癥、抗氧化和抗癲癇方面的生物活性。除此之外，這類化合物還用作金屬配體。因此這類化合物的合成備受化學家們的關注。 2-(三氟甲基)苯并咪唑中文別名：2-(三氟甲基)-1H-苯并[D]咪唑，英文名稱：2-(trifluoromethyl)-1H-benzimidazole，CAS號：312-73-2，分子式：C8H5F3N2，分子量：186.134，密度：1.447 g/cm3，沸點：262.8 ºC at 760 mmHg，熔點：208-211 °C(lit.)，為苯并[D]咪唑類衍生物。

制備

按照反應底物的不同將苯并咪唑類化合物合成方法分為鄰苯二胺與羧酸、羧酸衍生物和醛三類。鄰苯二胺衍生物在氧化條件下環合合成苯并咪唑類化合物是一直以來研究最多的方法。鄰苯二胺衍生物和醛脫水縮合得到N-亞甲基鄰苯二胺衍生物，并且和苯并咪唑啉互變異構。因二者熱動力學穩定性是不同的，因為在探測反應中間體的實驗中只發現了N-亞甲基鄰苯二胺衍生物，其在氧化劑的作用下脫氫得到苯并咪唑環結構單元。2-(三氟甲基)苯并咪唑的制備以鄰苯二胺為起始物料，經三氟乙酸環合制備[1]。2-(三氟甲基)苯并咪唑合成反應式如下圖：

圖1 2-(三氟甲基)苯并咪唑合成反應式

鄰苯二胺溶于甲醇和水的1:1混合溶液中，加入三氟乙酸，在50℃條件下反應 2小時；冷卻至室溫后，減壓濃縮除去甲醇，剩余水相加入氫氧化鈉水溶液，加入乙酸乙酯萃取兩次，萃取后的有機層合并，用純化水、飽和食鹽水洗滌有機相，無水硫酸鎂干燥，抽濾，減壓旋干出去有機溶劑，殘留物用乙醇和水重結晶，得到產物2-(三氟甲基)苯并咪唑。

結果與討論

反應投料比對2-(三氟甲基)苯并咪唑收率的影響

利用鄰苯二胺與三氟乙酸制備目標產物，兩種原料的物料比是影響反應最終產物的重要因素。在反應溶劑為甲醇與水的1:1混合溶液中，加熱溫度為50℃的條件下反應 2小時，探究 n（鄰苯二胺）：n（三氟乙酸）不同物料比對反應收率的影響，最佳投料比為1：3.0。

參考文獻

[1]Rene,Olivier; Souverneva,Alexandra; Magnuson,Steven R.; Fauber, Benjamin P. Tetrahedron Letters, 2013 , vol. 54, # 3 p. 201 - 204