理化性質(zhì)
咪唑基是生物配體中的一個(gè)重要組成部分，例如，一些組胺受體中具有親和力的化合物大都含有咪唑基。4-碘咪唑作為引入咪唑基的重要醫(yī)藥中間體以及化工原料中間體，具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和廣闊的市場(chǎng)前景。純凈的4-碘咪唑表現(xiàn)為淡黃色固體，對(duì)光敏感，因此需要低溫避光儲(chǔ)存。另外，有關(guān)該化合物的性質(zhì)如下：熔點(diǎn)：137-138°C；沸點(diǎn)：348.5±15.0°C；密度：2.335±0.06g/cm3，可溶于甲醇、二甲亞砜等有機(jī)溶劑。
應(yīng)用
4-碘咪唑在于許多天然化合物中，如酶、核酸和生物堿等，在生物過程中起著重要作用。
4-碘咪唑是有機(jī)合成和醫(yī)藥研發(fā)的中間體，可用于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)過程和化工醫(yī)藥合成過程。
合成方法
4-碘咪唑是一種常用的醫(yī)藥中間體，由以下的合成示意圖，好像該物質(zhì)的合成步驟很簡(jiǎn)單，但實(shí)際上有關(guān)該物質(zhì)的合成研究經(jīng)過了相當(dāng)長的時(shí)間才得出一種原料成本低、操作簡(jiǎn)便，適合進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的方法。
查閱資料可知，傳統(tǒng)的4-碘咪唑合成技術(shù)主要有三種：
(1)以3，4，5-三碘咪唑和亞硫酸鈉反應(yīng)獲得4-碘咪唑。此反應(yīng)的原子經(jīng)濟(jì)性差，反應(yīng)時(shí)間長，收率低；
(2)以咪唑和KICl2反應(yīng)獲得4-碘咪唑。其中KICl2由ICl 和KCl合成，而ICl為很強(qiáng)的致癌物質(zhì)，屬于危險(xiǎn)品，而且ICl作為生產(chǎn)原料較為少見，經(jīng)濟(jì)效益不高；
(3) 4，5- 二碘咪唑和亞硫酸鉀反應(yīng)獲得4-碘咪唑。此方法的反應(yīng)時(shí)間短，工藝簡(jiǎn)便，原料易得，收率高。但是4，5- 二碘咪唑的合成中需要用到咪唑三倍量的碘和三倍量的碘化鉀，也會(huì)用到8倍量的氫氧化鈉。反應(yīng)過程中產(chǎn)生大量的廢水，耗費(fèi)大量的碘和碘化鉀，同時(shí)反應(yīng)結(jié)束后，需要用大量的酸中和堿，而在脫碘步驟要用到8倍量的亞硫酸鉀，也將產(chǎn)生大量的廢水和廢渣。
以上提到的傳統(tǒng)合成工藝或者原料浪費(fèi)嚴(yán)重、或者原料價(jià)格昂貴、亦或是原子經(jīng)濟(jì)性差，因此改進(jìn)該物質(zhì)的合成工藝勢(shì)在必行[1-2]。
首先，以咪唑和碘為原料在堿性體系中反應(yīng)完全得到反應(yīng)產(chǎn)物4，5-二碘咪唑，此處堿性體系可以是氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀中的一種或兩種的溶液，溶劑可以是甲苯、苯、四氯化碳、二甲苯、乙醚、四氫呋喃等中的一種或兩種或兩種以上任意比例的混合物。反應(yīng)用TLC跟蹤檢測(cè)反應(yīng)，反應(yīng)完全后，反應(yīng)液用濃鹽酸或濃硫酸中和，過濾，烘干得到中間體4，5-二碘咪唑。
進(jìn)一步，4，5-二碘咪唑經(jīng)過脫碘反應(yīng)得到目標(biāo)產(chǎn)物4-碘咪唑。這一步驟的特征是采用的還原劑為亞硫酸氫鈉、亞硫酸氫鉀、保險(xiǎn)粉等中的一種或任意配比的幾種，所用的溶劑可以是水、甲醇、乙醇、DMF、甲苯、二氯甲烷、四氫呋喃等中的一種或兩種或兩種以上任意比例的混合物。應(yīng)用TLC跟蹤檢測(cè)反應(yīng)，反應(yīng)完全后，經(jīng)常規(guī)后處理得到目標(biāo)產(chǎn)物4-碘咪唑。
本發(fā)明與先前的技術(shù)相比，無需使用碘化鉀作為催化劑并降低了碘和堿的用量，提供了一種工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)安全可靠、反應(yīng)收率高、成本低、三廢少的4-碘咪唑的合成方法[3]。
參考文獻(xiàn)
[1]孫川,李睿,王文娟,馮燕.一種新型菲并咪唑類衍生物的合成及聚集誘導(dǎo)發(fā)光性質(zhì)和細(xì)胞成像[J].合成化學(xué), 2019, 027(009):717-722.
[2]馮志祥,曠建良,王征,等.2-丙基-4-[(1-羥基-1-甲基)乙基]-1H-咪唑-5-羧酸乙酯的制備方法:CN200910201393.1[P].CN102101844A.
[3]呂金峰,沈健芬,王斌,等.4-碘-1H-咪唑的合成工藝研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程, 2011, 11(015):3498-3500.