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咪唑是一种含有两个氮原子的五元杂环化合物,它不仅是生物体内组氨酸的组分,也是核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)嘌呤的组分。2,5-二碘-1-甲基-1H-咪唑是一类具有良好生物活性和药理活性的杂环化合物,在人类健康和工农业生产中发挥着重要的作用。
在装有冷凝器、搅拌器、滴液漏斗、温度计的四口瓶中,加入1,2-二氯乙烷80 mL,醋酐0.13 mol,在搅拌下慢慢加入12.1g 3,4-二甲基苯胺,在80 ℃下保持1 h。降温至30 ℃以下,滴入u(硫酸)= 98%的溶液6 mL,再降温至8℃开始滴加u(硝酸)=98 %的溶液6.3 mL,滴完后在10~15 ℃下保持3 h。将硝化液倒入冷水中,洗去游离酸后蒸馏回收溶剂。再经水解、还原后得鱼鳞状白色3,4-二甲基-1,2-二苯胺,与甲酸缩合得目的产物2,5-二碘-1-甲基-1H-咪唑。
2,5-二碘-1-甲基-1H-咪唑的红外光谱利用溴化钾压片法测定。其主要特征峰如下3100 ~2500 cm-1处宽而强的峰为δn-h的特征峰;1000 cm-1为咪唑环的“呼吸”振动吸收峰;860 cm-1为苯环氢的弯曲振动吸收峰。
以邻二甲苯为母体的旧工艺,由于合成反应步骤多,体系内成分复杂,为使乙酰化反应彻底,醋酐与母体物质的量比高达6.351.00,乙酰化剂用量大不仅造成了成本升高,而且含酸废水的生成量也大为增加;以3,4-二甲基苯胺为母体的合成工艺,第一步反应就是乙酰化,体系成分单一,所以,醋酐与母体物质的量比降至2.97 1.00,即每 mol母体醋酐用量由原来的647.7g降至303.0 g。
注意事项:
乙酰化反应结束后不出料,调整反应条件接着进行硝化。两步反应依次在同一反应器内进行,称之为“一锅煮”。这样既省掉了一个反应器和相应的配套设备,又利于产品收率提高。
溶剂回收和水解反应在同一瓶内进行。先将洗去废酸的有机相倒入四口瓶中,加入适量的水,然后用NaOH水溶液调pH = 14,搅拌、升温,慢慢蒸出溶剂。待溶剂蒸干净后,将蒸馏装置改为回流,在回流下保持3 h。这种操作把回收溶剂与水解反应组合在一起进行,不仅设备紧凑,缩短操作时间,而且节能。
[1] 孙勇.咪唑啉酮类化合物的研究进展[J门.郧阳师范高等专科学报,2004,24(3)37-39.
[2] Charles J Pouchert . The Aldrich Library Infrared SpectraLM].USAAldrich Chemical Co lnc,1970. 932.