1H-咪唑-4-甲酸的合成

介绍

1H-咪唑-4-甲酸，也称为咪唑-4-羧酸，是一种有机化合物，具有化学式C4H4N2O2。它可溶于酸性水溶液。外观为透明无色的液体。

1H-咪唑-4-甲酸

应用

1H-咪唑-4-甲酸不仅是合成具有广泛的药理活性的咪唑类药物的重要中间体，而且1H-咪唑-4-甲酸本身就具有显著的生物活性可以用于合成咪唑类功能化的聚丙烯亚胺树枝状结构的化合物，因而具有重要的化工应用价值。

合成

现有合成的缺点

由于取代的2-巯基-咪唑含有硫元素，使用催化氢化还原法脱巯基时容易发生催化剂中毒，要使反应完成需要大量的催化剂，增加了反应成本。因此对于脱巯基反应的研究大都集中在氧化脱巯基上。文献报道氧化脱硫采用的氧化剂包括:浓硝酸、二甲基二氧杂环丙烷、三氯化铁、间氯过氧苯甲酸以及过氧化苯甲酰等。但这些氧化剂不但氧化能力太强，副反应多，还普遍存在着安全性差、操作繁琐，环境污染严重、成本高等问题。

以乙酰甘氨酸乙酯为原料，经烯醇化、环合、催化氧化脱硫、水解制得目标化合物。重点研究讨论了脱硫反应的影响因素，包括催化剂、温度、反应时间对氧化脱巯基反应的影响，得到最适反应条件：以V(乙醇)∶V(水)＝1∶1体系为溶剂，2-巯基-1H-咪唑-4-甲酸乙酯、30％H2O2、Na2WO4物质的量比为1∶3∶0.001，于0-5℃反应1.5h。是本发明的最接近现有技术，但是该技术收率为83％，并且反应能耗高，经济效益不够理想。

新合成方法

胡海威[1]提出一种1H-咪唑-4-甲酸的合成方法，以乙酰甘氨酸乙酯为原料，通过烯醇化、环合、催化氧化脱硫、水解反应制得1H-咪唑-4-甲酸。

第一步：制备2-巯基-1H-咪唑-4-甲酸乙酯

将50m L悬浮有乙醇钠的甲苯中滴加10.5m L甲酸乙酯；滴加完毕后，维持温度小于0℃，接着于20分钟内滴加含有15g乙酰甘氨酸乙酯甲苯溶液的10m L；冰水萃取甲苯溶液后合并水层，加入8g硫氰酸钾，搅拌至溶解；抽滤后得到2-巯基-1H-咪唑-4-甲酸乙酯；

第二步：制备1H-咪唑-4-甲酸乙酯

将30m L的50％体积分数的乙醇水溶液中加入2-巯基-1H-咪唑-4-甲酸乙酯4g，三氯化锑做催化剂0.0015g，搅拌均匀；冰浴冷至0℃后，缓慢滴加8.5m L质量浓度为30％的H2O2溶液；滴加完毕后，自然升至室温，然后加热至40-45℃反应至终点；反应完毕后，浓缩除去乙醇水溶液，于冰浴下搅拌滴加氨水调节至p H7，析出白色固体，室温下继续搅拌3h后冷冻过夜；抽滤得到1H-咪唑-4-甲酸乙酯；

第三步：制备1H-咪唑-4-甲酸

将2g咪唑-4-甲酸乙酯悬浮于25m L水中，升温至65℃，搅拌下滴加3g质量浓度为20％的KOH水溶液反应至终点；添加稀盐酸调节p H后抽滤水洗得到1H-咪唑-4-甲酸。

参考文献

[1]胡海威,丁靓,闫永平,等.一种1H-咪唑-4-甲酸的制备方法[P].江苏省:CN201610114527.6,2019-05-03.