o-phenylendiamin
1.3.1.1. Phản ứng với acid
O-Phenylendiamin được ngưng tụ với hầu hết acid mono carboxylic tạo thành nhân benzimidazol với nhóm thế khác nhau ở vị trí số 2. Tuy nhiên, khi sử dụng tác nhân yếu đặc biệt acid Lewis, muối vô cơ (clays vô cơ) hoặc acid vô cơ cải thiện cả hiệu suất và độ tinh khiết của sản phẩm [13].
NH2NH2 NH2 + RCOOH N H N R + 2 H2O
Sơ đồ 1.1: o-Phenylenediamin ngưng tụ với acid carboxylic
Phương pháp Phillips dùng HCl 4N và đun hồi lưu trong một số trường hợp cho phép thực hiện phản ứng ở nhiệt độ thấp hơn và hiệu suất phản ứng lại tăng lên. Với các acid thơm như acid benzoic, hiệu suất thường thấp, để tăng hiệu suất cần thực hiện phản ứng trong ống kín với nhiệt độ 180-185oC [12].
Blatt và cộng sự đã tổng hợp benzimidazol bằng phản ứng đun hồi lưu o- phenylendiamin với acid formic 90%, hiệu suất phản ứng đạt 83-85%. Tương tự, rất nhiều acid monocarboxylic đã được ngưng tụ với o-phenylenediamin trong điều kiện thích hợp [7].
14
Từ năm 1995, nhiều dẫn chất benzimidazol đã được tổng hợp theo công nghệ vi sóng. Năm 2007, Dubey và Moorthy đã tổng hợp các chất 2-alkyl và 2-aryl benzimidazol theo phương pháp này . Thời gian phản ứng giảm đến phút, hiệu suất tăng 10-50% so với phương pháp trước đây.
R= H, Methyl, Phenyl, 4-C6H4 NH2
Sơ đồ 1.2. Tổng hợp 2-alkyl và 2-aryl benzimidazol theo phương pháp vi sóng
Khi o-phenylen diamin phản ứng với diacid thì phụ thuộc vào tỷ lệ các chất tham gia phản ứng và điều kiện phản ứng sẽ thu được các sản phẩm khác nhau [12]. Khi hai hay nhiều hơn o-phenylendiamin phản ứng với một diacid thì sản phẩm chính thu được sẽ là bisbenzimidazol.
Sơ đồ 1.3.O-Phenylendiamin ngưng tụ với diacid carboxylic 1.3.1.2. Phản ứng với andehyd
Phản ứng của o-phenylendiamin với andehyd cần có chất oxy hóa để tạo ra nhân benzimidazol. Những chất oxy hóa được sử dụng như: nitrobenzen, benzoquinon, natri metabisulfit, thủy ngân oxid, chì tetraacetat, iod, đồng (II) acetat, indium perfluorooctan sulfonat…
15 h
ồi lưu
Weidenhagen là người đầu tiên thực hiện phản ứng giữa diamin và andehyd sử dụng đồng acetat là chất oxy hóa trong dung môi nước hoặc alcol. Theo phương pháp của Weidenhagen, nhiều dẫn chất benzimidazol thế ở vị trí số 2 đã được tổng hợp [12].
Trong nghiên cứu tổng hợp dẫn chất benzimidazol có tác dụng chống co giật, Priyal Jain và cộng sự đã thực hiện một phản ứng hồi lưu của 4-nitro-o- phenylenediamin với các andehyd khác nhau thu được dẫn chất 5-nitrobenzimidazol [15]. Sơ đồ phản ứng:
R= 4-clorophenyl, 4-fuorophenyl, 2-pyridyl, 4-methoxyphenyl
Sơ đồ 1.5: Phản ứng đóng vòng 4-Nitro-o-phenylendiamin với andehyd
Trong nghiên cứu tổng hợp một số dẫn chất benzimidazol có tác dụng kháng nấm, Ayhan Kilchigil và Altanlar đã tổng hợp 5-nitrobenzimidazol bằng phản ứng đóng vòng của monoacyl-5-nitro-o-phenylenediamin với andehyd [6].
NN N R O2N R' NH2 N H O2N R' + RCHO Na2S2O5
Sơ đồ 1.6.Phản ứng đóng vòng monoacyl-5-nitro-o-phenylendiamin với andehyd
Gần đây, Navarte và cộng sự đã sử dụng công nghệ vi sóng trong phản ứng đóng vòng của o-phenylendiamin với andehyd trong tổng hợp dẫn chất 2- (alkyloxyaryl)-1H-benzimidazol với hiệu suất cao. Phản ứng có 3 thành phần và không cần dung môi [13].
NH2NH2 N