Получение 2-фенилбензимидазола

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 (СО 2 , Н 2 О) 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 бензо- нитрила и анилина, согласно схеме:

N

N H

C

II

Известно [3], что на основе ароматических нитрилов и аминов в отсутствии кислых катализаторов не удается получить N-замещенные амидины с удовлетворительными выходами. В таких реакциях широко используются кислоты Льюиса. Наличие последних необходимо для увеличения полярности связи –C≡N, 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 200^оС. 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 (140^оС, при концентрации исходных соединений 1 моль/л), при одинаковой продолжительности синтеза.

На основе полученного N-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

ВЕСТНИК БУРЯТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА 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.