Получение 2-фенилбензимидазола

УДК 547.592

ПОЛУЧЕНИЕ 2-ФЕНИЛБЕНЗИМИДАЗОЛА Б.Ч. Холхоев, В.Ф. Бурдуковский, Д.М. Могнонов, М.Р. Луцкая

2-фенилбензимидазол синтезирован окислительной дегидроциклизацией N-фенилбензамидина Последний получен взаимодействием бензонитрила и анилина в расплаве и в ионной жидкости гептахлордиалюминат 1-бутил-3-метилимидазолия.

Ключевые слова: 2-фенилбензимидазол, N-фенилбензамидин, бензонитрил, анилин, ионные жидкости.

SYNTHESIS OF 2-PHENILBENZIMIDAZOLE

B.Ch. Kholhoev, V.F. Burdukovskiy, D.M. Mognonov, M.R. Lutskaya

2-phenilbenzimidazole was synthesized by oxidative dehydrocyclization of N-phenilbenzamidine. The last was obtained by interaction of benzonitrile and aniline in melt and in ionic liquid of 1-butyl-3-metylimidazolium heptachlorodialuminate.

Keywords: 2-phenilbenzimidazole, N-phenilbenzamidine, benzonitrile, aniline, ionic liquids.

2-фенилбензимидазол широко применяется как отвердитель эпоксидных смол, для предохранения поверхности различных металлов от коррозии, в качестве биологически активного вещества и промежуточного продукта для получения мономеров. Однако традиционный метод его получения, основанный на взаимодействии о-фенилендиамина с бензойной кислотой в расплаве или в растворе поли-фосфорной кислоты, имеет существенные недостатки, связанные с тем, что синтез проводится в сравнительно жестких условиях, что в сочетании с высокой окисляемостью о-фенилендиамина приводит к снижению выхода и качества целевого продукта [1].

В то же время безрастворный способ осуществления реакций или замена токсичных, взрывоопасных реакционных сред на альтернативные сверхкритические (СО2, Н2О) или ионные жидкости (ИЖ) является одним из бурно развивающихся направлений «зеленой» химии, призванной устранить указанные недостатки [2].

В данной работе показана принципиальная возможность синтеза 2-фенилбензимидазола окислительной дегидроциклизацией предварительно полученного N-фенилбензамидина на основе бензонитрила и анилина, согласно схеме:

H

II

Известно [3], что на основе ароматических нитрилов и аминов в отсутствии кислых катализаторов не удается получить К-замещенные амидины с удовлетворительными выходами. В таких реакциях широко используются кислоты Льюиса. Наличие последних необходимо для увеличения полярности связи -С=К за счет координации вакантной орбитали кислоты с неподеленной парой электронов азота, что значительно усиливает электрофильность нитрильной группы.

Исследование процесса образования соединения I в расплаве показало, что наибольший выход (54% после перекристаллизации из бензола) достигается при эквимольном соотношении исходных веществ в присутствии 1 эквивалента хлорида алюминия за 30 мин при температуре 200оС. Тогда как изучение процесса амидинообразования в ИЖ показало, что целевой продукт образуется с большим выходом (83% после перекристаллизации из бензола) и в более мягких условиях (140оС, при концентрации исходных соединений 1 моль/л), при одинаковой продолжительности синтеза.

На основе полученного К-фенилбензамидина окислительной дегидроциклизацией получен 2-фенилбензимидазол. Циклизацию осуществляли действием на солянокислую соль амидина в растворе метанола гипохлоритом натрия и основанием, в результате чего удалось получить целевой продукт

2011/3

с выходом более 90%. Строение полученных соединений I, II подтверждено совокупностью методов ИК-, ЯМР- 13С и 1Н спектроскопии.

Таким образом, в работе продемонстрирован эффективный метод синтеза 2-фенилбензимидазола окислительной дегидроциклизацией N-фенилбензамидина. Последний образуется с хорошим выходом при сравнительно мягких условиях в ионной жидкости гептахлордиалюминат 1-бутил-3-метилимидазолия.

Литература

1. Шельцын В.К., Масленникова Т.А., Волкова В.А. Синтез 2-фенилбензимидазолов из 1,2-фенилендиаминов и бензойных кислот // Основной органический синтез и нефтехимия. - 1982. - №17. - С. 43-46.

2. Кустов Л.М., Белецкая И.П. «Green chemistry» - новое мышление // Российский химич. журн. - 2004. - Т.48, №6. -С. 3-12.

3. Зильберман Е.Н. Реакции нитрилов. - М.: Химия, 1972. - 448 с.

Холхоев Бато Чингисович, аспирант, лаборатория синтетических и природных полимеров, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8, holh bat@mail.ru

Бурдуковский Виталий Федорович, кандидат химических наук, старший научный сотрудник, лаборатория синтетических и природных полимеров, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8, тел. 8(3012)434258

Могнонов Дмитрий Маркович, доктор химических наук, профессор, зав. лабораторией синтетических и природных полимеров, Байкальский институт природопользования СО РАН, 670047, Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 8

Луцкая Мария Руслановна, магистрант, Бурятский государственный университет, 670000, Улан-Удэ, ул. Смолина, 24а

Kholhoev Bato Chingisovich, postgraduate student, laboratory of synthetic and natural polymers, Baikal Institute of Nature Management SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str, 8.

Burdukovskiy Vitaliy Fyodorovich, candidate of chemistry, senior researcher, laboratory of synthetic and natural polymers, Baikal Institute of Nature Management, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str, 8.

Mognonov Dmitriy Markovich, doctor of chemistry, professor, head of laboratory of synthetic and natural polymers, Baikal Institute of Nature Management, SB RAS. 670047, Ulan-Ude, Sakhyanova str, 8.

Lutskaya Marina Ruslanovna, graduate student, Buryat State University. 670000, Ulan-Ude, Smolin str., 24a.

УДК 541.64:547.304.2

ТОКСИЧНОСТЬ ГИДРОГЕЛЯ ПОЛИГЕКСАМЕТИЛЕНГУАНИДИН ГИДРОХЛОРИДА

ПО ОТНОШЕНИЮ К ГИДРОБИОНТАМ

С.А. Стельмах, М.Н. Григорьева, Л. У. Базарон, С. Д. Жамсаранова, С.Н. Лебедева

Определена токсичность гидрогеля и водорастворимого полигексаметиленгуанидин гидрохлорида на гидробионтах.

Ключевые слова: поликонденсация, гидрогель, токсичность, гидробионты.

TOXICITY OF POLYHEXAMETHYLENEQUANIDINE HYDROCHLORIDE HYDROGEL

TOWARD HYDROBIONTS M.N. Grigorieva, S.A. Stel'makh, L.U. Bazaron, S.D. Zhamsaranova, S.N. Lebedeva

The toxicity of hydrogel and watersoluble polyhexamethylenequanidine hydrochloride on hydrobionts was determined.

Keywords: polycondensation, hydrogel, toxicity, hydrobionts.

Полигексаметиленгуанидин гидрохлорид (ПГМГ-гх) является водорастворимым полимером и обладает фунгицидными, антисептическими свойствами [1]. ПГМГ-гх образуется поликонденсацией гексаметилендиамина (ГМДА) и гуанидин гидрохлорида (ГГХ) в расплаве, причем синтез при экви-мольном соотношении приводит к образованию линейного полимера, а при избытке бифункционального ГМДА образуются разветвленные структуры. При увеличении мольного содержания ГМДА выше 0,1 моля при 180°С образуется сшитый полимер, или гидрогель. 1 г гидрогеля ПГМГ-гх способен поглотить до 200 мл воды. Анализ литературных данных свидетельствует о невысоком токсическом действии низкомолекулярного ПГМГ-гх на животных и человека, чем и обусловлено применение его растворов в качестве антисептика для обеззараживания бытовых помещений [2]. Данные о токсической активности сшитых гидрогелей ПГМГ-гх отсутствуют.