本发明属于化学合成领域，特别涉及(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备方法。
背景技术：
咔唑是一类具有刚性稠环结构的含氮芳杂环化合物，具有相对强的分子内转移能力，是大共轭体系分子。对咔唑分子进行化学修饰，引入特定的取代基或官能团可以得到各种结构的咔唑衍生物，满足人们生产生活中许多方面中的需求。近年来，咔唑及咔唑衍生物已经广泛用于制备有机光学材料，并且在医药方面的应用也取得了极大的进展。目前人们对于咔唑及其衍生物合成及应用性能的研究也变得越来越多。
苯并咪唑又叫间二氮茚，是一种含有2个氮原子的杂环化合物，其独特的电子结构和光电性能使得苯并咪唑配合物具有良好的荧光性质和导电性能。另外苯并咪唑及其衍生物还是重要的医药，染料中间体。主要用作驱虫剂及杀菌剂，又可作铜等金属防蚀剂、光敏、无银照相、表面活性剂、荧光增白剂及光敏染料等。
将苯并咪唑环引入咔唑基形成大共轭化合物，可生成新型的具有特殊光电活性和其他特殊性质的化合物。所以开发出新型含咔唑基苯并咪唑获得一系列具有特殊活性的化合物，具有重要的研究意义。
技术实现要素：
本发明目的在于公开(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑及其制备方法和用途。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，结构通式为：
其中，r为-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-ch2ph，-c6h13-n，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n.
r’为-h,-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-ch2ph，-c6h13-n，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n。
(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备方法，包括以下步骤：
向干燥的三口烧瓶中依次加入amol(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、bmol羧酸(酸酐)、cml乙腈，回流反应，tlc监测直至反应完全。蒸除大部分溶剂，析出固体，抽滤、干燥得(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑。
所述的(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的结构通式如下所示：
其中，r为-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-ch2ph，-c6h13-n，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n.
所述的羧酸(酸酐)，其结构通式为：
r’cooh或(r’co)2o
其中，r’为-h,-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-ch2ph，-c6h13-n，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n。
所述(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑可由以下路线合成得到：
(1)制备(e)1-(9-烷基-咔唑-3-)-丙烯酸
其中，r为-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-c6h13-n，-ch2ph，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n；des为低共熔溶剂氯化胆碱-尿素。
(2)制备(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑
其中，r为-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-c6h13-n，-ch2ph，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n.
所述tlc监测，使用的展开剂为体积比为3:1的石油醚和乙酸乙酯的混合液。
相对于现有技术，本发明的有益效果为：
本发明提供的(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备方法，以(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、羧酸(酸酐)为原料，乙腈为溶剂，回流反应，即可高产率的制得(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑。该方法操作简单、产率达到90％以上，具有较好的研究和应用前景。
本发明产品(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑是一种重要的医药化合物中间体，可进一步反应得到(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，其反应方程式如下：
附图说明
图1为实施例1所制备的(e)1-甲酰基-2-(2-(9-甲基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的ir谱图
图2为实施例2所制备的(e)1-甲酰基-2-(2-(9-乙基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的ir谱图
图3为实施例3所制备的(e)1-甲酰基-2-(2-(9-丙基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的ir谱图
图4为实施例4所制备的(e)1-甲酰基-2-(2-(9-正丁基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的ir谱图
图5为实施例5所制备的(e)1-甲酰基-2-(2-(9-苄基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的ir谱图
图6为实施例6所制备的(e)1-甲酰基-2-(2-(9-十二烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的ir谱图
图7为实施例7所制备的(e)1-甲酰基-2-(2-(9-十四烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的ir谱图
图8为实施例8所制备的(e)1-甲酰基-2-(2-(9-十六烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的ir谱图
具体实施方式
以下是结合实例对本发明做进一步详细说明：
本发明是以(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、羧酸(酸酐)为原料，乙腈为溶剂，回流反应，即可高产率的制得(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑。其反应方程式如下：
其中，r为-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-ch2ph，-c6h13-n，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n。
r’为-h,-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-ch2ph，-c6h13-n，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n。
所述(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑可由以下路线合成得到：
(1)制备(e)1-(9-烷基-咔唑-3-)-丙烯酸
令3-甲酰基-9-烷基咔唑与丙二酸在氯化胆碱-尿素低共熔溶剂催化下反应，得到(e)1-(9-烷基-咔唑-3-)-丙烯酸。反应温度约50℃。
(2)制备(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑
n-烷基-3-咔唑丙烯酸与邻苯二胺在三氯氧磷和/或浓盐酸中反应，得到(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑。反应温度为80℃～105℃。
实施例1(e)1-甲酰基-2-(2-(9-甲基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备
向干燥的三口烧瓶中依次加入1mmol(e)2-(2-(9-甲基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、1.2mmol甲酸、5ml乙腈，回流反应，tlc监测直至反应完全。蒸除大部分溶剂，析出固体，抽滤、干燥得(e)1-甲酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，墨绿色固体，产率，96.8％，m.p.>260℃。
ir(kbr)ν:3051(不饱和c-h),2972,2920(饱和c-h),2850(醛基c-h)，1623(c＝c),1593,1487(苯环骨架振动),1367(-ch3),1328(c-n),744(苯环邻位二取代)。
实施例2(e)1-甲酰基-2-(2-(9-乙基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备
向干燥的三口烧瓶中依次加入1mmol(e)2-(2-(9-乙基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、1.2mol甲酸、5ml乙腈，回流反应，tlc监测直至反应完全。蒸除大部分溶剂，析出固体，抽滤、干燥得(e)1-甲酰基-2-(2-(9-乙基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，墨绿色固体，产率，93.9％，m.p.>260℃。
ir(kbr)ν:3051(不饱和c-h),2974,2871(饱和c-h),2731(醛基c-h)，1625(c＝c),1593,1487(苯环骨架振动),1382(-ch3),1342(c-n),748(苯环邻位二取代)。
实施例3(e)1-甲酰基-2-(2-(9-丙基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备
向干燥的三口烧瓶中依次加入1mmol(e)2-(2-(9-丙基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、1.2mol甲酸、5ml乙腈，回流反应，tlc监测直至反应完全。蒸除大部分溶剂，析出固体，抽滤、干燥得(e)1-甲酰基-2-(2-(9-丙基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，墨绿色固体，产率，95.0％，m.p.>260℃。
ir(kbr)ν:3051(不饱和c-h),2964,2871(饱和c-h),2725(醛基c-h)，1701(c＝o)，1627(c＝c),1593,1483(苯环骨架振动),1386(-ch3),1344(c-n),746(苯环邻位二取代)。
实施例4(e)1-甲酰基-2-(2-(9-正丁基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备
向干燥的三口烧瓶中依次加入1mol(e)2-(2-(9-正丁基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、1.2mol甲酸、5ml乙腈，回流反应，tlc监测直至反应完全。蒸除大部分溶剂，析出固体，抽滤、干燥得(e)1-甲酰基-2-(2-(9-正丁基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，墨绿色固体，产率，94.7％，m.p.>260℃。
ir(kbr)ν:3053(不饱和c-h),2958,2869(饱和c-h),2733(醛基c-h)，1623(c＝c),1593,1483(苯环骨架振动),1386(-ch3),1350(c-n),748(苯环邻位二取代)。
实施例5(e)1-甲酰基-2-(2-(9-苄基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备
向干燥的三口烧瓶中依次加入1mmol(e)2-(2-(9-正丁基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、1.2mmol甲酸、5ml乙腈，回流反应，tlc监测直至反应完全。蒸除大部分溶剂，析出固体，抽滤、干燥得(e)1-甲酰基-2-(2-(9-苄基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，黄色固体，产率，93.6％，m.p.>260℃。
ir(kbr)ν:3055(不饱和c-h),2923,2854(饱和c-h),2736(醛基c-h)，1622(c＝c),1593,1492(苯环骨架振动),1336(c-n),746(苯环邻位二取代)。
实施例6(e)1-甲酰基-2-(2-(9-十二烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备
向干燥的三口烧瓶中依次加入1mmol(e)2-(2-(9-十二烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、1.2mmol甲酸、5ml乙腈，回流反应，tlc监测直至反应完全。蒸除大部分溶剂，析出固体，抽滤、干燥得(e)1-甲酰基-2-(2-(9-十二烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，黄绿色固体，产率，94.1％，m.p.>260℃。
ir(kbr)ν:3053(不饱和c-h),2923,2854(饱和c-h),2729(醛基c-h)，1724(c＝o),1618(c＝c),1593,1487(苯环骨架振动),1394(-ch3),1350(c-n),742(苯环邻位二取代)。
实施例7(e)1-甲酰基-2-(2-(9-十四烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备
向干燥的三口烧瓶中依次加入1mmol(e)2-(2-(9-十四烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、1.2mmol甲酸、5ml乙腈，回流反应，tlc监测直至反应完全。蒸除大部分溶剂，析出固体，抽滤、干燥得(e)1-甲酰基-2-(2-(9-十四烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，黄绿色固体，产率，93.8％，m.p.>260℃。
ir(kbr)ν:3051(不饱和c-h),2925,2852(饱和c-h),2731(醛基c-h)，1720(c＝o),1620(c＝c),1595,1483(苯环骨架振动),1350(-ch3),742(苯环邻位二取代)。
实施例8(e)1-甲酰基-2-(2-(9-十六烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备
向干燥的三口烧瓶中依次加入1mmol(e)2-(2-(9-十六烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、1.2mmol甲酸、5ml乙腈，回流反应，tlc监测直至反应完全。蒸除大部分溶剂，析出固体，抽滤、干燥得(e)1-甲酰基-2-(2-(9-十六烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，黄色固体，产率，94.2％，m.p.>260℃。
ir(kbr)ν:3053(不饱和c-h),2922,2850(饱和c-h),1705(c＝o),1627(c＝c),1600,1487(苯环骨架振动),1350(-ch3),744(苯环邻位二取代)。
测试
本发明主要是针对革兰氏阴性及阳性菌做了部分(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的抑菌试验，抑菌试验结果见附表1。
(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑a
附表1(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的抑菌活性*(mm)
*抑菌活性用抑菌圈大小表示，单位：mm。
如表1所示，结果表明所试目标化合物对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌有明显的抑制效果。
1.一种(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，其特征在于，结构式为：
其中，r为-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-ch2ph，-c6h13-n，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n；
r’为-h，-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-ch2ph，-c6h13-n，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n。
2.一种(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的制备方法，其特征在于，令(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑与羧酸或酸酐反应，得到(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑，反应式为：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑的结构式为：
r为-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-ch2ph，-c6h13-n，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的羧酸或酸酐的结构通式为：
r’cooh(4)
或者，
(r’co)2o(5)
其中，r’为-h，-ch3，-c2h5，-c3h7-n，-c3h7-i,-c4h9-n,-c5h11-n,-ch2ph，-c6h13-n，-c8h17-n，-c10h23-n，-c12h25-n，-c14h29-n，-c16h33-n。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
令(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑与羧酸或酸酐在适量的乙腈中回流反应，得到(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑。
6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，包括如下步骤：
向干燥的三口烧瓶中依次加入amol(e)2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑、bmol羧酸(酸酐)、cml乙腈，回流反应，tlc监测直至反应完全；蒸除大部分溶剂，析出固体，抽滤、干燥得(e)1-酰基-2-(2-(9-烷基)咔唑-3-)乙烯基-苯并咪唑；
所述a:b＝1:(1～1.2)；cml的乙腈，cml＝5～10ml。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的tlc监测反应，当原料点消失时即反应完全；tlc监测所采用的展开剂为体积比为1:1的石油醚和乙酸乙酯的混合液。
8.权利要求1所述化合物用于制备抗大肠杆菌药剂或者用于制备抗绿脓杆菌药剂或者用于制备抗枯草芽孢杆菌药剂或者用于制备抗金黄色葡萄球菌药剂的应用。
技术总结