含芳基咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑的微波合成

尹大偉，孫嘉希，劉玉婷*，李 潔

(1.陜西科技大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，陜西省輕化工助劑重點實驗室，陜西 西安 710021；2.陜西科技大學(xué)前沿科學(xué)與技術(shù)轉(zhuǎn)移研究院，陜西 西安 710021)

咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑化合物是一類近乎平面型結(jié)構(gòu)的分子，形成穩(wěn)定的共軛體系。隨著咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑類衍生物研究的不斷深入[1-5]，其在醫(yī)藥領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[6-7]。對于該類化合物的合成及新型化合物的開發(fā)也成為熱門課題，并且探索綠色環(huán)保、高效的合成方法成了主要研究方向。綠色有機合成涉及在有機合成中試劑、方法、催化劑、溶劑的綠色化，體現(xiàn)在環(huán)境無污染、對實驗者的無毒或低毒。本課題組[8-12]近年來一直致力于綠色有機合成研究，在微波條件下設(shè)計合成了一系列含芳基咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑化合物，探索綠色、高效、簡單、低成本的合成方法。合成路線見圖1。

1 實 驗

1.1 主要試劑及儀器

2-氨基-5-芳基-1,3,4-噁二唑，自制[13]；α-溴代芳酮，自制[14 ]。其他為分析純。

圖1 含芳基咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑的合成

VECTOR-22傅里葉紅外光譜儀,德國BRUKER公司；ADVANCE Ⅲ 400MHz核磁共振儀(DMSO-d6為溶劑，TMS為內(nèi)標)，德國BRUKER公司；X-4型數(shù)字顯示顯微熔點儀(溫度計未經(jīng)校正)，北京泰克儀器有限公司；XH-MC-1型實驗室微波反應(yīng)合成儀，北京祥鵠科技發(fā)展有限公司。

1.2 合成通法

于干燥的三口燒瓶中依次加入1 mmol 2-氨基-5-芳基-1,3,4-噁二唑，1.2 mmolα-溴代芳酮和5 mL無水乙醇，搖勻后將其置于微波爐內(nèi)，功率調(diào)至調(diào)至高火檔700 W，開啟微波爐輻射30 s后關(guān)閉，取出，攪勻，同時TLC監(jiān)測(展開劑：V(乙酸乙酯)∶V(石油醚)1∶3)，若三口燒瓶內(nèi)乙醇揮發(fā)，補加無水乙醇，重復(fù)此操作至反應(yīng)結(jié)束(2-氨基-5-芳基-1,3,4-噁二唑反應(yīng)完全)。向反應(yīng)液中加入10 mL水，再用飽和NaHCO3溶液調(diào)至pH=7，抽濾，用水洗滌濾餅，干燥，得粗品。用DMF重結(jié)晶得化合物3-9的純品，白色固體。

3a-3e,4a-4e,5a-5e-6a-6e,7a-7e,8a-8e,9a-9e的物理性質(zhì)見表1。

表1 化合物 3-9的物理性質(zhì)

波譜數(shù)據(jù)如下：

2-(2-硝基苯基)-6-苯基咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(3a)。 IR(KBr)，σ/cm-1:3 078(C—H);1 656(CN); 1 579, 1 542, 1 481(CC);1 101(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:8.79(d,1H,Ar—H), 8.82(d,1H,Ar—H),8.30(m,1H,Ar—H),8.48(m,1H,Ar—H),7.68(d,2H,Ar—H),7.42(m,2H,Ar—H),7.23(m,1H,Ar—H),7.67(s,1H,oxadiazole—H)。

2-(2-硝基苯基)-6-(4-甲基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(3b)。 IR(KBr)，σ/cm-1:3 046(C—H)； 2 972，1 644(CN); 1 573, 1 529, 1 464(CC); 1 097(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:8.34(d,1H,Ar—H), 7.92(d,1H,Ar—H),7.74(m,1H,Ar—H),7.63(m,1H,Ar—H),7.42(d,2H,Ar—H),7.14(d,2H,Ar—H), 7.13(s,1H,oxadiazole—H), 2.65(s,3H,CH3)。

2-(2-硝基苯基)-6-(4-羥基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(3c)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 321(O—H)；3 072(C—H)； 1 639(CN)； 1 569, 1 516, 1 452(CC)； 1 094(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:7.87(d,1H,Ar—H), 8.18(d,1H,Ar—H), 7.43(m,1H,Ar—H), 7.57(m,1H,Ar—H),7.36(d,2H,Ar—H),6.93(d,2H,Ar—H),6.79(s,1H, oxadiazole-H),5.35(s,1H,—OH)。

2-(2-硝基苯基)-6-(3-硝基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(3d)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 038(C—H)； 1 659(CN)； 1 560,1 524, 1 465(CC)； 1 097(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:8.57(d,1H,Ar—H),8.66(s,1H,Ar—H), 8.15(d,1H,Ar—H),7.92(d,1H,Ar—H),7.81(d,1H,Ar—H),7.72(m,1H,Ar—H),7.67(m,1H,Ar—H),7.59(m,1H,Ar—H), 7.12(s,1H, oxadiazole-H)。

2-(2-硝基苯基)-6-(4-溴苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(3e)。IR(KBr),σ/cm-1:3 046(C—H)；1 641(CN)；1 563, 1 521, 1 481(CC), 1 082(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz) ，δ:8.37(d,1H,Ar—H), 7.92(d,1H,Ar—H),7.75(m,1H,Ar—H),7.61(m,1H,Ar—H),7.52(d,2H,Ar—H),7.42(d,2H,Ar—H),7.25(s,1H, oxadiazole-H)。

2-(3-硝基苯基)-6-苯基咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(4a)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 058(C—H)； 1 648(CN)； 1 562, 1 528, 1 475(CC)； 1 115(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:8.76(s,1H,Ar—H),8.23 (d,1H,Ar—H), 8.21(d,1H,Ar—H),8.10(m,1H,Ar—H),7.53(d,2H,Ar—H),7.47(m,2H,Ar—H),7.25(m,1H,Ar—H), 7.32(s,1H,oxadiazole-H)。

2-(3-硝基苯基)-6-(4-甲基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(4b)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 029(C—H)； 2 981(C—H); 1 638(CN);1 542, 1 434(CC);1 089(C—O—C)；1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 8.46(s,1H,Ar—H),8.41～8.42(d,2H,Ar—H),8.39(m,1H, Ar—H),8.00～8.02(d,2H,Ar—H),7.28～7.32(d,2H,Ar—H), 6.72(s,1H,oxadiazole-H),2.47 (s,3H,—CH3)。

2-(3-硝基苯基)-6-(4-羥基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(4c)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 342(O—H)； 3 088(C—H)； 1 638(CN); 1 570, 1 529, 1 438(CC); 1 090(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 7.78(d,1H,Ar—H), 8.23(s,1H,Ar—H),7.38(d,1H,Ar—H), 7.71(m,1H,Ar—H),7.45(d,2H,Ar—H),6.79(d,2H,Ar—H), 6.72(s,1H,oxadiazole-H),5.47(s,1H,—OH)。

2-(3-硝基苯基)-6-(3-硝基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(4d)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 043(C—H); 1 651(CN); 1 577, 1 454(CC); 1 112(C—O—C)。1H NMR(DMSO, 400 MHz)，δ:8.51(d,1H,Ar—H),8.46(s,1H,Ar—H), 8.34(d,1H,Ar—H), 7.94(d,1H,Ar—H),7.68(d,1H,Ar—H),7.29(m,1H,Ar—H), 6.72(m,1H,Ar—H),6.72(m,1H,Ar—H),6.64(s,1H, oxadiazole-H)。

2-(3-硝基苯基)-6-(4-溴苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(4e)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 041(C—H); 1 653(CN); 1 512, 1 434(CC); 1 089(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 8.76(s,1H,Ar—H),8.56(d,1H,Ar—H), 8.34(d,1H,Ar—H), 7.86(m,1H,Ar—H),7.56(d,2H,Ar—H),7.37(d,2H,Ar—H), 6.71(s,1H,oxadiazole-H)。

2-(4-硝基苯基)-6-苯基咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(5a)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 066(C—H);1 650(CN); 1 579, 1 530, 1 469(CC); 1 094(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 8.34(d,2H,Ar—H), 8.56(d,2H,Ar—H), 7.62(d,2H,Ar—H), 7.53(m,2H,Ar—H), 7.32(m,1H,Ar—H), 7.21(s,1H, oxadiazole-H)。

2-(4-硝基苯基)-6-(4-甲基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(5b)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 079(C—H); 2 951(C—H)；1 659(CN)； 1 581, 1 528, 1 462(CC)； 1 093(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 8.21(d,2H,Ar—H),7.94(d,2H,Ar—H),7.45(d,2H,Ar—H),7.21(d,2H,Ar—H),6.72(s,1H,oxadiazole-H),2.47(s, 3H,CH3)。

2-(4-硝基苯基)-6-(4-羥基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(5c)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 351(O—H)； 3 045(C—H); 1 643(CN); 1 568, 1 518, 1 465(CC); 1 095(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 7.73(d,2H,Ar—H), 8.13(d,2H,Ar—H),7.28(d,2H,Ar—H),7.68(d,2H,Ar—H),7.33(s,1H,oxadiazole-H), 5.51(s,1H,—OH)。

2-(4-硝基苯基)-6-(3-硝基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(5d)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 058(C—H);1 662(CN)； 1 582, 1 537, 1 478(CC); 1 085(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 8.47(s,1H,Ar—H),8.37(d,2H,Ar—H), 8.19(d,1H,Ar—H), 7.94(d,2H,Ar—H),7.89(d,1H,Ar—H),7.67(m,1H,Ar—H),7.22(s, 1H, oxadiazole-H)。

2-(4-硝基苯基)-6-(4-溴苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(5e)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 077(C—H); 1 652(CN); 1 543, 1 478, 1 443(CC); 1 086(C—O—C)。1H NMR (DMSO,400 MHz)，δ：7.98(d,2H,Ar—H),8.21(d,2H,Ar—H), 7.62(d,2H,Ar—H), 7.91(d, 2H,Ar—H),7.22(s, 1H, oxadiazole-H)。

2-(4-甲基苯基)-6-苯基咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(6a)。IR(KBr),σ/cm-1:3 078(C—H); 2 949(C—H); 1 656(CN); 1 558, 1 509, 1 468(CC), 1 091(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz) ，δ:8.02～8.06(m,4H,Ar—H),7.47～7.76(m,4H,Ar—H),6.99(s, 1H, oxadiazole-H),2.48-2.51(m,3H,—CH3)。

2-(4-甲基苯基)-6-(4-甲基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(6b)。IR(KBr),σ/cm-1:3 031(C—H); 2 979(C—H); 1 639(CN); 1 571, 1 428(CC); 1 099(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:7.96～7.98(m,4H,Ar—H),7.25～7.32(m,4H,Ar—H),7.28(s, 1H, oxadiazole-H),2.44～2.46(m,3H,—CH3)。

2-(4-甲基苯基)-6-(4-羥基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(6c)。IR(KBr),σ/cm-1:3 320(O—H);3 027(C—H); 2 952(C—H); 1 645(CN); 1 551, 1 509, 1 465(CC); 1 094(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:7.94～8.03(s,4H,Ar—H),7.40～7.53(s,4H,Ar—H),6.99(s,1H,oxadiazole-H),5.25(s,1H,—OH),2.25～2.43(m,3H,—CH3)。

2-(4-甲基苯基)-6-(3-硝基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(6d)。IR(KBr),σ/cm-1:3 079(C—H);2 968(C—H); 1 658(CN); 1 580, 1 530, 1 476(CC); 1 095(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:8.19～8.44(m,4H,Ar—H),7.56～7.85(m,4H,Ar—H),7.32(s,1H, oxadiazole-H),3.27～3.64(m,3H,—CH3)。

2-(4-甲基苯基)-6-(4-溴苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(6e)。IR(KBr),σ/cm-1:3 089(C—H);2 979(C—H);1 657(CN); 1 585, 1 532, 1 454(CC); 1 098(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:7.79～7.99(m,4H,Ar—H), 7.25～7.59(m,4H,Ar—H),7.50(s, 1H, oxadiazole-H),2.45(s,3H,—CH3)。

2-(4-甲氧基苯基)-6-苯基咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(7a)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 079(C—H); 2 991(C—H); 1 645(CN); 1 578, 1 528, 1 459(CC); 1 101(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 7.37(s,2H,Ar—H),7.48(m,2H,Ar—H), 6.89(s,2H,Ar—H), 7.52(s,2H,Ar—H),7.27(s,1H,Ar—H)7.21(s,1H,oxadiazole-H), 3.56～3.78(m,3H,—OCH3)。

2-(4-甲氧基苯基)-6-(4-甲基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(7b)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 072(C—H); 2 987(C—H); 1 647(CN); 1 577, 1 526, 1 481(CC); 1 117(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 7.57～7.87(m,4H,Ar—H), 7.41(s,2H,Ar—H),7.29(s,2H,Ar—H),7.10(s, 1H, oxadiazole-H),3.81(s,3H,—OCH3)。

2-(4-甲氧基苯基)-6-(4-羥基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(7c)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 328(O—H); 3 087(C—H); 2 979(C—H); 1 659(CN); 1 552, 1 507, 1 442(CC); 1 106(C—O—C)。1H NMR(DMSO, 400 MHz)，δ: 7.53(s,2H,Ar—H), 7.31(s,2H,Ar—H), 6.81(s,2H,Ar—H),6.79(s,2H,Ar—H),7.32(s,1H,oxadiazole-H), 5.21(s,1H,—OH), 3.73(s,3H,OCH3),7.53(s,2H,Ar—H),7.31(s,2H,Ar—H),6.81(s,2H,Ar—H),6.79(s,2H,Ar—H),7.32(s,1H,oxadiazole-H),5.21(s,1H,—OH), 3.73(s,3H,—OCH3)。

2-(4-甲氧基苯基)-6-(3-硝基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(7d)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 095(C—H); 2 969(C—H); 1 651(CN); 1 589, 1 528, 1 474(CC); 1 117(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:8.31～8.83(m,4H,Ar—H), 7.59～7.99(m,4H,Ar—H),6.99(s, 1H, oxadiazole-H),3.61～3.491(m,3H,—OCH3)。

2-(4-甲氧基苯基)-6-(4-溴苯基)imidazole[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(7e)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 061(C—H); 2 961(C—H); 1 659(CN); 1 575, 1 528, 1 462(CC); 1 113(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:7.90～8.01(m,4H,Ar—H), 7.65(d,4H,Ar—H),6.93(s,1H, oxadiazole-H),3.88(s,3H,—OCH3)。

2-(4-二甲氨基苯基)-6-苯基咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(8a)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 079(C—H); 2 977(C—H); 1637(CN); 1 572, 1 529, 1 473(CC); 1 108(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz) ，δ: 7.52(s,2H,Ar—H), 7.41 (s,2H,Ar—H),7.34(s,2H,Ar—H),7.32 (s,1H,Ar—H),6.76(s,2H,Ar—H),7.15(s,1H,oxadiazole-H), 2.96(s,3H,—CH3)。

2-(4-二甲氨基苯基)-6-(4-甲基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(8b)。 IR(KBr),σ/cm-1: 3 058(C—H); 2 957(C—H)； 1 652(CN); 1 586,1 526,1 427(CC); 1 095(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 7.47(s,2H,Ar—H), 7.38(s,2H,Ar—H),7.21(s,2H,Ar—H),6.68 (s,2H,Ar—H),7.14(s,1H,oxadiazole-H),2.92(s,3H,—CH3), 2.45(s,3H,—CH3)。

2-(4-二甲氨基苯基)-6-(4-羥基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(8c)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 367(O—H); 3 063(C—H); 2 957(C—H); 1 650(CN); 1 562, 1 528, 1 467(CC); 1 096(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 7.52 (s,2H,Ar—H), 7.42(s,2H,Ar—H),6.84(s,2H,Ar—H),6.63 (s,2H,Ar—H),7.13(s,1H,oxadiazole-H),5.45(s,1H,—OH), 2.90(s,3H,—CH3)。

2-(4-二甲氨基苯基)-6-(3-硝基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(8d)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 053(C—H)； 2957(C—H); 1 645(CN); 1 568, 1 518, 1 467(CC); 1 087(C—O—C)。1H NMR(DMSO, 400 MHz)，δ: 8.72(s,1H,Ar—H), 8.25(s,1H,Ar—H),7.89(s,1H,Ar—H), 7.58(s,1H,Ar—H),7.42(s,2H,Ar—H),6.68(s,2H,Ar—H), 7.17(s, 1H,oxadiazole-H), 2.93(s,3H,—CH3)。

2-(4-二甲氨基苯基)-6-(4-溴苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(8e)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 048(C—H); 2 938(C—H); 1 654(CN); 1 587, 1 525, 1 469(CC); 1 099(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 7.54 (s,2H,Ar—H), 7.41(s,2H,Ar—H),7.38(s,2H,Ar—H),6.72(s,2H,Ar—H),7.15(s,1H,oxadiazole-H),2.99(s,3H,—CH3)。

2-(4-羥基苯基)-6-苯基咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(9a)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 349(O—H); 3 097(C—H); 1 657(CN); 1 572, 1 528, 1 475(CC); 1 109(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 8.07(d,2H,Ar—H), 8.02(s,2H,Ar—H),7.80(s,1H,Ar—H), 7.63(s,2H,Ar—H),7.51(s,2H,Ar—H),7.17(s,1H, oxadiazole—H), 4.49(s,1H,—OH)。

2-(4-羥基苯基)-6-(4-甲基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(9b)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 371(O—H); 2 964(C—H); 3 078(C—H); 1 649(CN); 1 582, 1 527, 1 466(CC); 1 117(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:8.07(s,2H,Ar—H),8.00(s,2H,Ar—H),7.87(s,2H,Ar—H),7.79(s,2H,Ar—H),7.17(s,1H,oxadiazole-H),4.46(s,1H,OH), 2.42(d,3H,—CH3)。

2-(4-羥基苯基)-6-(4-羥基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(9c)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 363(O—H); 3 075(C—H); 1 646(CN); 1 589, 1 532, 1 467(CC); 1 102(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ: 8.02(s,1H,Ar—H), 7.93(s,1H,Ar—H),7.80(m,2H,Ar—H), 7.33(s,2H,Ar—H),7.07(m,2H,Ar—H),6.82(s,1H, oxadiazole-H), 5.24(s,1H,—OH),5.46(s,1H,—OH)。

2-(4-羥基苯基)-6-(3-硝基苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(9d)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 321(O—H); 3 021(C—H); 1 638(CN); 1 561, 1 478(CC); 1 091(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:8.78(s,2H,Ar—H),8.51(s,2H,Ar—H), 7.77(s,2H,Ar—H), 7.75(s,2H,Ar—H),7.73(s,1H,oxadiazole-H),4.50(s,1H,—OH)。

2-(4-羥基苯基)-6-(4-溴苯基)咪唑[2,1-b]-1,3,4-噁二唑(9e)。 IR(KBr),σ/cm-1:3 341(O—H); 3 048(C—H); 1 652(CN); 1 582, 1 528, 1 475(CC); 1114(C—O—C)。1H NMR(DMSO,400 MHz)，δ:7.99(d,2H,Ar—H),7.86(s,2H, Ar—H), 7.76(d,2H,Ar—H),7.62(m,2H,Ar—H),5.89(s,1H,oxadiazole-H),4.71(s,1H, —OH)。

2 結(jié)果與討論

2.1 反應(yīng)機理

首先由α-溴代取代苯乙酮作為鹵代烴，與2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑發(fā)生N-烷基化反應(yīng)，然后發(fā)生互變；分子內(nèi)親核加成反應(yīng)，關(guān)環(huán)；最后脫去一分子水，形成含芳基咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑。反應(yīng)機理見圖2。

圖2 芳基咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑的反應(yīng)機理

2.2 合成工藝的優(yōu)化

咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑合成的傳統(tǒng)方法為2-氨基--5-芳基-1,3,4-噁二唑和α-溴代芳酮在無水乙醇中回流反應(yīng)，該法反應(yīng)時間長(可達48 h)，反應(yīng)溫度較高，發(fā)生副反應(yīng)的幾率大，產(chǎn)物產(chǎn)率低，且反應(yīng)時間長。實驗以3a的合成為模板，分別采用液相合成法和微波合成法對2-氨基-5-苯基-1,3,4-噁二唑與α-溴代苯乙酮進行反應(yīng)，其結(jié)果見表2。由表2可以看出，在摩爾比相同時，完成反應(yīng)所需的時間分別為24 h和20 min。采用微波法輔助合成，大大縮短了反應(yīng)時間，提高了產(chǎn)率。在此基礎(chǔ)上，對剩余其他34種目標化合物(3b-9e)也進行了微波合成(表1)。說明微波輔助合成法可以高效合成含芳基咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑，而且反應(yīng)重現(xiàn)性較好。 這是因為微波加熱原理與普通加熱原理不同，微波爐的加熱是將通過電磁波將能量傳遞到被加熱物質(zhì)內(nèi)部，通過分子間的摩擦碰撞產(chǎn)生熱能使物質(zhì)溫度升高，也就是將能量直接作用于反應(yīng)分子內(nèi)部，從而使能量利用率提高，使反應(yīng)效率大大提升，反應(yīng)速度大大加快，因此必將大大縮短反應(yīng)時間，減少副反應(yīng)的發(fā)生。

表2 液相法和微波法合成3a的比較

3 結(jié) 論

提供了一種快速、高效、簡單合成含芳基咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑的方法。以2-氨基-5-取代苯基-1,3,4-噁二唑和α-溴代取代苯乙酮為原料，無水乙醇為溶劑，微波反應(yīng)20 min，合成了35種含芳基咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑，產(chǎn)率可達75%，并經(jīng)IR，1H NMR及元素分析對目標化合物的結(jié)構(gòu)進行確證。與傳統(tǒng)的液相反應(yīng)相比，微波法具有反應(yīng)快速、操作簡單、高效等優(yōu)點，為含芳基咪唑并[2,1-b]-1,3,4-噁二唑及雜環(huán)化合物的合成提供了理論依據(jù)。