双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成和应用研究进展

2014-07-01 23:28潘会宾
长春师范大学学报 2014年8期
关键词:苯二胺苯并咪唑烷烃

潘会宾,高 霞

(1.商洛职业技术学院公共基础教学部,陕西商洛 726000;2.商洛学院化学工程与现代材料学院,陕西商洛 726000)

双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成和应用研究进展

潘会宾1,高 霞2

(1.商洛职业技术学院公共基础教学部,陕西商洛 726000;2.商洛学院化学工程与现代材料学院,陕西商洛 726000)

近年来,由双(2-苯并咪唑基)烷烃配体构筑的配合物以其多功能性在材料科学等领域引起人们的重视,而作为此类配合物的基础——双(2-苯并咪唑基)烷烃配体的合成与研究已成为人们研究的热点。通过对国内外关于双(2-苯并咪唑基)烷烃配体的传统合成方法和新合成方法的概述,发现其都是以邻苯二胺和脂肪二酸为原料,在不同的催化剂作用下进行的。通过分别对多聚磷酸催化法和微波辐射法的合成原理及存在问题的分析与研究,指出这两种合成方法所存在的不足和需要注意的一些问题。同时,为了更好地将双(2-苯并咪唑基)烷烃应用于生物学、医药、农药等领域,对至今已报道的关于双(2-苯并咪唑基)烷烃配体以及配合物的应用前景进行综述研究。

双(2-苯并咪唑基)烷烃;有机合成;多聚磷酸;微波法;应用研究

杂环化合物指的是分子中含有杂环结构的有机化合物,构成环的原子除碳原子外,还至少含有一个杂原子,其中最常见的杂原子是氮原子、硫原子和氧原子。杂环化合物普遍存在于药物分子的结构之中,是数目最庞大的一类有机化合物。最常见的杂环化合物是五元和六元杂环及苯并杂环化合物等。杂环的成环规律和碳环一样,最稳定杂环也是五元环或六元环。

咪唑即1,3-二氮唑,是一类含有两个氮原子的五元杂环有机化合物,广泛存在于许多重要的生物分子中,是许多药品的重要组成部分。由于环内5个原子均以sp2杂化轨道互相成建,构成平面五元环,这些原子中与氢以σ键相连的氮原子提供一对未共用电子,环内其余四个原子各提供一个电子成键,因此咪唑环为平面五元环状化合物,分子中存在一个6电子共轭大π键,符合休克尔规则,故具有典型的芳香性。咪唑具有两性,即同时表现出酸性与碱性,能较强接受质子或与供电子试剂发生作用。咪唑类化合物的以上特性,使得其在生物活性和医药化学等领域具有重要的作用,因而近年来关于咪唑类化合物的合成研究越来越引起人们的重视[1-2],尤其是含有芳香环的咪唑类化合物,该类配体由于芳香环的存在而具有一定的刚性,这种特殊的性质能够对新颖结构功能配合物的构建起到很好的导向作用,因而备受广大研究人员的青睐[3-20]。

一般而言,用以构筑金属有机配合物的配体,根据其配位角度的可变性可分为刚性配体和柔性配体两大类。所谓的柔性配体是指那些连接基团骨架上具有至少两个相邻的非共线的σ键(例:C-C-N或C-C-C)的配体。此类配体与金属离子进行配位时具有一定程度的变形能力,其配位齿间距和夹角以及连接基团的形状都可以进行调整。因而近年来关于柔性配体的研究备受关注[21-30]。

1 双(2-苯并咪唑基)烷烃配体的结构特点

苯并咪唑,是指苯环与杂环稠合在一起的化合物。双(2-苯并咪唑基)烷烃是一类特殊的苯并咪唑衍生物,是在多配位点的咪唑环的C原子上引入柔性C-C基团得到的一类优良的柔性配体,如图1所示。此类配体结构上的柔性使得配体在与金属配位时可以展示出多样的配位构型及配位模式,分子结构中芳香环的存在使其具有一定的刚性。这种性质可阻止其配位点同时与同一个金属配位,有利于形成空旷结构,对于超分子体系的构筑起到了至关重要的作用。

图1 双(2-苯并咪唑基)烷烃结构图

同时,作为一种柔性配体,双(2-苯并咪唑基)烷烃具有能够自由伸缩的性质倾向于构建出具有互穿和螺旋结构的配合物。此外,随着C-C之间的链的增长,自由旋转的σ键就会越多,从而配体的柔性就越好,其构型的多样性和自由性就更大,在不同的合成条件下可以合成得到很多的新颖结构。此类配体“柔中带刚”的结构特征极大地引起了科研人员的关注。因而研究双(苯并咪唑)烷烃化合物及其应用在生物学、制药、农药等领域存在潜在的应用价值。

2 双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成

2.1 双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成原理

双(2-苯并咪唑基)烷烃配体的合成反应类型属于羰基的亲核加成-消去反应。具体的反应原理是首先邻苯二胺与脂肪族二酸发生分子间的双缩合反应,形成酰胺,然后带有孤对电子的N原子进攻酰胺,发生分子内的脱水反应。最后,在酸性条件下,直接关环[31]。

2.2 双(2-苯并咪唑基)烷烃合成的传统方法

双(2-苯并咪唑基)烷烃的传统合成方法是在盐酸、多聚磷酸(PPA)等催化剂的作用下加热回流邻苯二胺与相应的脂肪族二酸的混合物。鉴于此,我们将目前文献已报道的关于此类配体的传统合成方法进行综述。

2.2.1 盐酸催化法

1941年,Shriner课题组[32]首次报道了盐酸催化加热回流,邻苯二胺与相应的脂肪族二酸反应制备n = 2-9的双(2-苯并咪唑基)烷烃。该反应产物的产率较低,仅为28%~63%。1972年,Roderick等[33]以Shriner课题组的研究为基础,结果表明产物的产率不随反应时间的增加而有明显的提高,且同一条件下加热乙二酸和丙二酸时,得不到相应的双(2-苯并咪唑基)烷烃。

近年来,胡光耀[34]和易绣光[35]等在前人研究的基础上,通过优化反应合成条件,相继合成了n= 1, 2, 8的双(2-苯并咪唑基)烷烃,产率为65%~73%。其中胡光耀以邻苯二胺与丙二酸、丁二酸及癸二酸为原料,以4mol·L-1HCl为催化剂,在油浴锅中加热回流。反应过程中分别探究了反应温度、反应原料的摩尔配比以及反应时间等单因素条件对产率的影响,最终选择了110~130℃的反应温度,邻苯二胺与脂肪二酸的摩尔配比为2.3:1,反应的最佳反应时间为24h。作为一种古老的咪唑合成方法,此方法在反应中需要吸收大量的热量,因此反应要在高温的油浴中进行,但温度不宜太高,因为邻苯二胺在太高的反应温度下极易氧化。此方法的反应路线如图2所示。

n=1~9图2 盐酸催化下双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成路线

2.2.2 乙二醇溶剂中加热回流法

1953年,Lane等[36]以摩尔配比为2:1的邻苯二胺和乙二酸为原料,在乙二醇存在下,加热回流24h,制得相应的双(2-苯并咪唑基)烷烃,产率为53%。此方法虽然可以通过加热乙二酸,成功制备出相应的双(2-苯并咪唑基)烷烃,但由于反应耗时太长,且反应产率也较低,所以并未得到广泛采用。

2.2.3 多聚磷酸催化法

1980年,Prakash 课题组[37]首次采用多聚磷酸为催化剂,利用邻苯二胺与相应的脂肪族二酸加热回流2.5~4h,制得n = 0-8的双(2-苯并咪唑基)烷烃,使得反应产率提高到85%~94%。此方法极大地优化了反应条件,大大缩短了反应时间,反应产率得到了显著的提高,为以后的合成研究奠定了坚实的基础。反应如图3所示。

图3 多聚磷酸催化下双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成路线

2.3 双(2-苯并咪唑基)烷烃合成的新方法

2.3.1 直接微波辐射法

与传统加热相比,微波加热不仅可以大大加快反应速率,而且可使一些热力学不可能发生的反应得以发生。微波辐射技术以其反应快速、环境友好、产品易纯化等特点在有机化学合成领域得到广泛应用。2001年,宋林清等[38]以Prakash法为基础,利用邻苯二胺和相应的脂肪族二酸,首次采用微波辐射法,制备了n = 2-8的双(2-苯并咪唑基)烷烃。结果表明,反应时间由原来的常规反应[37]的2.5~4h缩短至10min,且产率与常规反应相当。这种在微波辐射下邻苯二胺和相应的脂肪族二酸在多聚磷酸中的缩合反应,为此类杂环化合物的合成提供了一种简便高效的新方法。合成路线如图4所示。

图4 直接微波辐射下双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成路线

2.3.2 间接微波辐射法

微波辐射下的反应相比于常规反应,反应时间大为缩短且产率相当,但微波辐射时由于大量的能量在极短的时间作用在反应原料上,会存在无法控制反应进程、原料极易分解和氧化等问题[39]。早在2001年,宋林清等[38]就尝试在微波辐射下通过丙二酸与邻苯二胺来制备双(2-苯并咪唑基)甲烷,结果在微波加热过程中由于丙二酸不稳定而分解,未能得到预期产物。

近年来,国内一些科研人员针对微波辐射法存在的反应进程无法控制、原料极易分解和氧化等问题进行了不同的改进。西北大学的王璐瑶等[39]将微波辐射法与常规法相结合,总体设计思路是:先使不稳定反应原料生成稳定中间体,再通过微波辐射合成预期产物。该课题组分别以邻苯二胺和乙二酸、丙二酸为原料,在多聚磷酸催化剂的作用下,缓慢加热,待生成稳定中间体之后,再进行微波辐射,使其发生缩合反应,合成了n = 0, 1的双(2-苯并咪唑基)烷烃。这不仅为双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成提供了一种简便高效的新方法,也为易分解原料的微波反应提供了一种新思路。合成路线如图5所示。

图5 间接微波辐射下双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成路线

吕维忠等[40]在微波辐射下,以PPA为催化剂,利用戊二酸和邻苯二胺为原料制备了相应的双(2-苯并咪唑基)烷烃,并采用正交试验法对合成化合物的工艺条件进行了优化。根据前期探索实验分析经验,确定考察原料的配比、催化剂的用量以及微波功率和辐射时间等主要影响因素对反应产率的影响,以得到最适宜的反应条件。戴卫东等[41]采用微波辐射加热回流的条件,将邻苯二胺与脂肪二酸合成双(2-苯并咪唑基)烷烃的反应分为两步,第一步是N-酰化反应;第二步是氨基与羰基的加成脱水环合反应,生成双(2-苯并咪唑基)烷烃。经过考察原料配比、温度、反应时间等实验条件,得出合成反应的最佳工艺条件是氨酸物质的摩尔比为2.2:1,酰化反应温度为180℃,酰化反应时间为3.5h,微波辐射时间为10min。此方法对设备的要求较低,且反应较为平稳。反应过程中为防止原料被氧化,可加入抗氧化剂或通入氮气保护。

3 合成方法的讨论

迄今为止,文献已报道的关于双(2-苯并咪唑基)烷烃配体的合成方法包括盐酸催化法、乙二醇溶剂中加热回流法、多聚磷酸催化法和微波辐射法,其中前三种方法属于传统的合成方法,微波辐射法是此类化合物合成的一种新方法。目前合成双(2-苯并咪唑基)烷烃配体所采用的主要为微波辐射下的多聚磷酸催化法。在此,我们仅对多聚磷酸催化法和微波辐射法加以讨论和研究。

3.1 多聚磷酸催化法

采用多聚磷酸为催化剂进行双(2-苯并咪唑基)烷烃配体的合成是继盐酸、乙二醇之后的又一重要的改进方法。最早,人们采取直接加热法来制备结构较为简单的短链脂肪酸。随后,Philips提出了一种重要的改进方法,在邻苯二胺与有机酸的混合物中加入了稀释的无机酸。1957 年,Hein等采用磷酸或多聚磷酸为催化剂,从而克服了普通加热条件下芳香酸和邻苯二胺关环反应的困难。同时,Hein等经研究还发现多聚磷酸的催化效果较磷酸好[42]。因此,在多聚磷酸催化下加热回流邻苯二胺与脂肪族二酸来制备双(2-苯并咪唑基)烷烃的方法,能够优化反应条件,缩短反应时间,显著提高反应产率。然而每种新的合成改进方法在存在自身优点的同时,也存在一定的局限性。采用此方法进行合成反应时,反应通常需要较高的压力和温度或较长的时间,副反应多[43]。

3.2 微波辐射法

微波作为一种加热能源已被广泛应用于各学科领域。与传统加热相比,微波加热具有加热速率快且加热均匀、加热效率高、反应耗时短等优点。同时,由于微波为强电磁波,其还能够使一些热力学上根本不可能发生的反应得以发生。因此,微波辐射法作为一种新技术在有机合成中得到应用[44]。

作为一种新型的合成方法,微波辐射法也存在一定的局限性。由于微波辐射时大量的能量在极短的时间作用在反应原料上,会导致反应难以控制,且原料极易被分解和氧化,因此需要在微波辐射之前合成中间体。例如,宋林清等[38]尝试以邻苯二胺与丙二酸为原料通过微波辐射来制备双(2-苯并咪唑基)烷烃时,发现原料丙二酸分解,未得到预期产物。王璐瑶等[39]考虑到丙二酸不稳定,因此将微波辐射法与常规方法相结合来制备预期产物。

4 应用研究

作为一类含氮杂环化合物,双(2-苯并咪唑基)烷烃具有优良的生物活性和配位性等特点,已广泛应用在生物学、制药等诸多领域。苯并咪唑及其衍生物在药物化学领域具有止痛、抗菌、抗病毒等重要作用,因此在协调生理平衡方面意义重大。而作为一类特殊的苯并咪唑衍生物,双(2-苯并咪唑基)烷烃同样具有许多的生理和药理活性,如抗鼻和肠道等病毒、治疗和预防肝炎和脾炎等炎症、抑制真菌等病毒的生长等[34]。早在20世纪80年代初,Roderick[33]通过研究发现双苯并咪唑衍生物可以作为鼻病毒的抑制剂。近些年来关于此类化合物的药理研究表明,其还对肠道病毒及肝炎等各种类型的炎症均具有治疗和预防作用[45]。

在自然界中作为许多酶活性中心的功能基,苯并咪唑具有特异的共轭酸碱性能和识别配位性能,能够参与许多重要的生化反应,在生命活动过程中起着关键的作用。由于苯并咪唑具有较强的配位能力,极易与过渡金属或稀土金属自组装形成结构新颖的配合物。例如,冯国栋等[46]首次以双(2-苯并咪唑基)烷烃为桥联配体,以联苯-3,3’,4,4’-四羧酸为第二桥联配体,与过渡金属Zn(Ⅱ)合成一个二维波浪地板网络拓扑结构的配合物。

此外,苯并咪唑及其衍生物不仅具有良好的荧光特性,而且还对DNA序列具有高度的选择性亲合能力,可以作为分子探针来研究生命活动过程[47]。同时伴有很高的荧光量子产率,可以广泛应用于基因和细胞荧光测定研究中[48-49]。作为一类重要的空穴传输材料和发光材料,其在照相、纺织、食品、电子以及日用化工行业和染料、表面活性剂以及橡胶生产方面都具有重要的应用价值[50-54]。

5 展望

目前,基于双(2-苯并咪唑基)烷烃的研究日益受到广大研究人员的重视,国内外不少课题组已经致力于将双(2-苯并咪唑基)烷烃作为一类良好的有机无机杂化材料的配体,被广泛应用于功能配合物的研究中,其中有对配体和配合物合成方面的探索,也有对其性能方面的研究等。迄今为止,已有几十种该类配合物相继被报道,这些配合物均具有新颖的结构,部分配合物的荧光性能、磁性能以及电化学性能被加以研究,有的已被确定为一类发光材料。

根据双(2-苯并咪唑基)烷烃及其配合物已经取得的研究成果,结合目前配位化学以及晶体工程的研究热点,进一步的研究可从以下方面展开:开发低毒、高效、快速简化的方法来合成双(2-苯并咪唑基)烷烃类配体;开展基于双(2-苯并咪唑基)烷烃类和过渡金属的研究,以获得更多具有新颖拓扑网络的配合物;选择单电子的金属以构筑具有优良磁性能的配合物;开展基于功能配合物荧光性能、磁性能以及电化学性能等的研究。

[1] 王 敏,张一宾.具咪唑基杀菌剂的研究开发进展[J].现代农药,2003,2(1):36-38.

[2] 叶佳许,孝良.苯并咪唑衍生物的合成研究进展[J].浙江化工,2012,43(10):21-24.

[3] Craig J M,William C,Sarah L H, et al. Coordination of Zn (II), Cd (II), Hg (II), and Ag (I) by Bis (benzimidazole) Ligands[J]. Inorg Chem,1998,37(2):199-207.

[4] Payra P,Hung S C,Kwok W H, et al.Structural, Magnetic and Catalytic Properties of a Self-Recognized μ-Oxo-Bridged Diiron(III) Bis(benzimidazole) Complex[J].Inorg Chem,2001,40(16):4036-4039.

[5] Robert T S,Maxim V L,Harvey J S, et al. A Geometrically Constraining Bis(benzimidazole) Ligand and Its Nearly Tetrahedral Complexes with Fe(II) and Mn(II)[J].Inorg Chem,2004,43(4):1472-1480.

[6] Nail M S,Rosario S,Frédéric G, et al. Near-Infrared Luminescence of Nine-Coordinate Neodymium Complexes with Benzimidazole-Substituted 8-Hydroxyquinolines[J].Inorg Chem,2008,47(19):9055-9068.

[7] Jiang L, Li Z X, Wang Y, et al. Structures and fluorescence properties of two novel metal-organic frameworks based on the bis(2-benzimidazole) and aromatic carboxylate ligands Inorg Chem Commun, 2011, 14:1077-1081.

[8] Suman S, Kumar B. Coordination Polymers of Flexible Bis (benzimidazole) Ligand: Halogen Bridging and Metal···Arene Interactions[J].Crystal Growth & Design,2011,11(12):5723-5732.

[9] Liu H Y,Wu H,Yang J, et al. PH-Dependent Assembly of 1D to 3D Octamolybdate Hybrid Materials Based on a New Flexible Bis-[(pyridyl)-benzimidazole] Ligand[J].Cryst Growth Des,2011,11(7):2920-2927.

[10] 王卓渊.双苯并咪唑基二氧杂已烷及其配合物的合成、圆二色性和荧光性质[J].四川化工,2012,15(4):32-36.

[11] Feng G D,Jiang L,Li Z X, et al. Coordination polymers with bis (2-benzimidazole) ligand as bridging ligand: From 1D chain to 3D microporous structure[J]. Inorg Chem Commun,2012, 24: 247-253.

[12] Guo Q Q,Xu C Y,Zhao B, et al. Syntheses, Characterizations, and Properties of Five Interpenetrating Complexes Based on 1, 4-Benzenedicarboxylic Acid and a Series of Benzimidazole-Based Linkers[J]. Cryst Growth Des,2012,12(11):5439-5446.

[13] Chen T L,Yu X Y,Zhao X, et al. Syntheses, structures and luminescence properties of two series of 3D lanthanide coordination polymers based onbenzimidazole-5, 6-dicarboxylic acid and oxalate[J]. Inorg Chem Commun,2012,23: 74-77.

[14] 张勇,舒威虎,王继猛,等.含苯并咪唑基配体的锌配合物的晶体结构和催化对硝基苯磷酸酯水解的活性研究[J].无机化学学报,2013,29(2):419-423.

[15] Shi Q,Chen L L,Liu D F, et al. A new tetranuclear nickel complex based on the benzimidazole ligand for the controllable polymerization of methyl methacrylate[J]. Inorg Chem Commun,2013,29:22-26.

[16] 王璐,段冉冉,赵盼,等.含2-氨甲基苯并咪唑铜(Ⅱ)配合物的合成、表征、抑菌活性及与DNA作用的研究[J]. 华南农业大学学报,2014,35(2):90-95.

[17] 刘希慧,卓馨.二( 2’-吡啶基)苯并咪唑水合锌配合物的合成和结构表征[J].人工晶体学报, 2014, 43(1):248-261.

[18] 赵越,翟玲玲,孙为银.含苯并咪唑基配体Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)配位聚合物的合成、结构以及荧光性质研究[J].无机化学学报,2014,30(1):99-105.

[19] Nail M S,Svetlana V E,Rosario S, et al. Tridentate Benzimidazole-Pyridine-Tetrazolates as Sensitizers of Europium Luminescence [J]. Inorg Chem,2014,53(10):171-5178.

[20] Wang X X,Yu M,Li T, et al. A 3D chiral Zn (II) complex based on achiral ligands 2-(1H-imidazolyl-1-methyl)-1H-benzimidazole and adipate[J]. Inorg Chem Commun,2014, 40: 187-189.

[21] Hennigar T L,Macquarrie D C. Supramolecular Isomerism in Coordination Polymers: Conformational Freedom of Ligands in [Co(NO3)2(1,2-bis(4-pyridyl)ethane)1.5]n[J].Angew Chem Int Ed,1997, 36:972-973.

[22] Matthews C J,Clegg W,Heath S L, et al. Coordination of Zn (II), Cd (II), Hg (II), and Ag (I) by Bis(benzimidazole) Ligands[J].Inorg Chem,1998,37:199-207.

[23] Yang J,Ma J F,Liu Y Y, et al. Zheng. Four Novel 3D Copper (II) Coordination Polymers with Different Topologies[J].Eur J Inorg Chem,2005:2174-2180.

[24] Tian A X,Ying J,Peng J, et al. Assembly of the Highest Connectivity Wells-Dawson Polyoxometalate Coordination Polymer:The Use of Organic Ligand Flexibility[J].Inorg Chem,2008,47:3274-3283.

[25] Zhou X H,Du X D,Li G N, et al. Coordination Polymers Assembled from 3,5-Pyrazoledicarboxylic Acid and Bis(triazolyl) Ligands:Chiral and Meso-Structures Induced by Ligand Flexibility and a Six-Connected Self-Catenated Network[J].Cryst Growth Des,2009,9:4487-4496.

[26] Huang S L,Hou H W,Mi L W, et al. Enforced 2D supramolecular structures within hydrogen-bonded molecular cocrystals[J].Journal of Coord Chem,2009,62(12):1964-1971.

[27] Tian L,Niu Z,Yang N, et al. Crystal structures and luminescent properties of zinc (II) and cadmium (II) compounds constructed from 5-sulfoisophthalic acid and flexible bis-triazole ligands[J].Inorg Chim Acta,2011,370(1):230-235.

[28] Zhai Q G,Gao X,Li S N, et al. Solvothermal synthesis, crystal structures and photoluminescence properties of the novel Cd/X/α,ω-bis(benzotriazole)alkane hybrid family (X = Cl, Br and I)[J].Cryst Eng Comm,2011,13:1602-1616.

[29] Cao D P,Qin L,Yao X Q, et al. Synthesis, characterization and crystal structure of one Cu (II) complex with flexible tetrapyridine and fatty acid ligand[J].Inorg Chem Commun,2013,29:27-29.

[30] Yang Y T,Cheng F X,Tu C Z, et al. A novel (3, 4)-connected Cd (II)-coordination polymer with 3-fold interpenetration assembled from 5-Nitrobenzene-1, 2, 3-tricarboxylate and flexible 1, 6-bis (imidazol-1-yl)-hexane ligands[J].Inorg Chem Commun,2013,29:106-109.

[31] 姜娈.双苯并咪唑类配体的合成与应用研究[J].合成材料老化与应用,2011,40(4):41-45.

[32] Shriner R L,Upson R W. Bis-benzimidazoles form dibasic acids[J]. J Am Chem Soc,1941, 63(8):2277-2278.

[33] Roderick W R,Nordeen C W. Bisbenzimidazoles potent inhibitors of rhinoviruses[J].J Med Chem,1972,15(6):655-658.

[34] 胡光耀.双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成及结构表征[J].生命科学与医药卫生, 2011(2):67-69.

[35] 易绣光,聂旭亮,温辉梁.双(2-苯并咪唑基)辛烷的合成及其晶体结构[J].井冈山大学学报:自然科学版,2011,32(2):44-45.

[36] Lane E S.A modified benzimidazole synthesis[J]. J Chem Soc,1953,4:2238-2240.

[37] Vyas P C,Oza C K,Goyal A K. A simple synthesis of 2, 2’-bis-benzimidazole[J].Chem I nd (London),1980,7:287-288.

[38] 宋林清,谭祖干,徐贤伦.微波辐射下双(2-苯并咪唑基)烷烃的合成[J].合成化学,2001, 9(2):175-176.

[39] 王璐瑶,韩洁,李晓娟,等.双(2-苯并咪唑基)烷烃的简便合成方法[J].化学试剂,2005, 27(5):317-320.

[40] 吕维忠,刘波,韦少慧,等.微波辐射下双(2-苯并咪唑基)丙烷的合成与结构表征[J].化学研究与应用,2007,19(7):817-819.

[41] 戴卫东,李泉,钱礼华.双( 2-苯并咪唑基)乙烷的合成工艺研究[J].江西师范大学学报:自然科学版,2009,33(3):275-278.

[42] Hein D W,Alheim R J,Leavitt J J. The Use of Polyphosphoric Acid in the Synthesis of 2-Aryl- and 2-Alkyl-substituted Benzimidazoles, Benzoxazoles and Benzothiazoles[J].J Am Chem Soc, 1957,79(2):427-429.

[43] Lin S Y,Isome Y,Stewart E, et al. Microware-assisted one step high-throughput synthesis is of benzimidazoles[J].Tetrahedron Letters,2006,47:2883-2886.

[44] Gedyer R,Smith F,Westaway K. The use of microwave ovens for rapid organic synthesis[J]. Tetrahedron Lett,1986,27(3):279-282.

[45] Geratz J D,Tidwell R R,Lowbardy R J, et al. Streptococal cell wall-induced systemic disease: Beneficial effects of trans-bis(5-amidino-2-benzidazolyl)ethene, a novel, macrophage-directed anti-inflammatory agent[J].Am J Pathol,1991,139(4):921-931.

[46] Guo Dong Feng, Luan Jiang, Qiang Chen, et al. A 2D Wavy Parquet Architecture Based on the Biphenyl-3,3’,4,4’-tetracarboxylic Acid and Bis(2-benzimidazole)alkanes Ligands[J].Chinese J.Struct.Chem.(Jiegou Huaxue), 2013,32(1):45-50.

[47] Zhou Q,Yang P.Crystal structure and DNA-binding studies of a new Cu(II) complex involving benzimidazole[J]. Inorg Chim Acta,2006,359:1200-1206.

[48] Zimmer C,Wahnert U. Nonintercalating DNA-binding ligands: Specificity of the interaction and their use as tools in biophysical, biochemical and biological investigation of the genetic material[J].Prog Biophys Mol Biol,1986,47:31-112.

[49] 高娟丽.双苯并咪唑类衍生物的合成及其抑菌活性研究[D].咸阳:西北农林科技大学,2012.

[50] 段彩明,韩萍扬.N, N’-二(对甲苯磺酞)亚磺酰胺-S-(2-苯并咪唑基)钠在照相乳剂中的超增感应用[J].感光材料,1996(6):19-22.

[51] 沈永嘉.苯并咪唑酮颜料及其应用[J].化工科技市场,2001(4):6-11.

[52] 赵建喜,王艾戎.咪唑衍生物及其应用[J].绝缘材料,2002(5):36-39.

[53] 卢艳华,庞正智,王磊.新型环氧树脂固化剂2-烷基苯并咪唑的研究[J].热固性树脂,2003, 18(6):1-3.

[54] 浦鸿汀,刘改花.磷酸掺杂新型聚苯并咪唑的质子导电性能的研究[J].功能材料,2005,36(2): 217-202.

Review on Synthesis and Application of Bis (2-benzimidazolyl) Alkane

PAN Hui-bin1,GAO Xia2

(1. Public Basic Teaching Division, Shangluo Vocational & Technical College, Shangluo Shanxi 726000,China;2.Department of Chemical Engineering & Modern Materials, Shangluo University, Shangluo Shanxi 726000,China)

Recently, bis (2-benzimidazolyl) alkane complex with its versatility in materials science and other fields has drawn increasing attention of scientists. As the basis of the complex, the bis (2-benzimidazolyl) alkane ligand and its’appliaction has become a hot issue. Traditional methods and new methods are summarized at home and abroad so far. The results show that the bis (2-benzimidazolyl) alkane ligand was synthesized from o-phenylenediamine and fatty acid in different catalyst. The synthesis principle of two synthetic methods are analyzed and researched, including polyphosphate catalytic method and microwave radiation method. Then the shortages are also pointed out, and some of the issues that need attention. What’s more, this paper outlines the application prospects of the bis (2-benzimidazolyl) alkane ligand and complex have been reported so far. In order to better apply the ligand to areas of biology, pharmaceuticals, and pesticides, to provide a theoretical basis.

bis (2-benzimidazolyl) alkane; organic synthesis; polyphosphoric acid; microwave; applied research

2014-05-29

国家自然科学基金项目(21273171)。

潘会宾(1983-),男,陕西商洛人,商洛职业技术学院公共基础教学部助教,从事新型有机配体的合成研究。

O626.2

A

2095-7602(2014)04-0064-07

猜你喜欢
苯二胺苯并咪唑烷烃
染发致癌吗?
高苯原料油烷烃异构化的MAX-ISOM技术
芬顿氧化处理苯并咪唑类合成废水实验研究
甲苯二胺对厌氧微生物活性的影响
烷烃中的数学
N,N’-二(2-羟基苯)-2-羟基苯二胺的铁(Ⅲ)配合物的合成和晶体结构
1,1-二(苯并咪唑-2-基)-2-(喹喔啉-2-基)乙烯的合成及其性能
流动注射荧光法测定工业废水中的邻苯二胺
烷烃油滴在超临界二氧化碳中溶解的分子动力学模拟
含2,6-二(甲基苯并咪唑)吡啶钴、镨配合物的合成、结构、电化学性质和理论计算研究