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咪唑:化学、合成、性质、工业应用和生物和医药应用。

*通讯作者:

赛P Katke,
化学系,
孟买大学
孟买,
印度,
电子邮件:sai.katke99@gmail.com

引用:Katke SP。咪唑:化学、合成、性质、工业应用和生物和医药应用。环境科学印第安纳j . 19 (1): 257

文摘

咪唑是一个五元环平面,溶于水和其他极性稀释剂。竞技场的五元杂环结构,咪唑核展品的一系列属性。支持结构已确定,nitrogen-including杂环结构已经连接到一个广泛的生物活性。咪唑是一种实体,已经在许多合成它的导数形式在过去的几年中;实体已经引起了众多药用化学家想调查它的许多药物的潜力。综述了咪唑及其合成的化学衍生品。回顾文献在几个研究论文和其他出版物,给彻底咪唑的化学信息。因此,本文的目的是检查发布的研究介绍,化学、合成、性质、工业、生物和医药应用咪唑衍生品的功效为了更好地理解和探索他们的各种属性和药理潜力。

关键字

合成;工业;药用;生物;咪唑;杂环化合物

介绍

杂环化合物是其中一个最复杂和迷人的化学学科,广泛的结构多样性和经济使用药用制剂。一个多世纪以来,杂环化合物药物的发现提供了显著的好处从生物和制造业的角度来看,一样的知识生活过程和试图改善生活质量。在众多杂环化合物,nitrogen-comprising杂环分子激发了学者们的好奇心的有机合成发展的时期。咪唑环是一个五元环结构和3 c 2 N原子,与N在第一和第三位置和含有氢附件球体和一个电子贡献者氮系统[1]。

在临床Imidazole-containing药物有更大的影响医学治疗各种各样的条件。海因里希卸下在1858年首次合成咪唑,但一些咪唑产品被发现1840年代一样年轻。创建咪唑、他在氨乙二醛和甲醛。咪唑具有抗癌,b-lactamase抑制剂,羧肽酶抑制剂,下摆加氧酶抑制剂、抗衰老的代理、抗凝剂、抗菌、杀菌、抗病毒、抗结核、抗糖尿病的,随着抗疟活动,等等。

咪唑是一种极其极性片段估计偶极子为3.61 d,完全溶于水(2]。六重奏的电子的存在,涉及的两个电子质子化了的氮原子和一个优秀的四个中的每一个分子,组织化学芳香。咪唑是两性的,这意味着它可能表现为一种酸以及一个基地。的主要位置是n - 3 (图1)。

咪唑是观察各种各样的关键基因的化合物。最常见的氨基酸组氨酸,“这是一个咪唑侧链上的(3]。组氨酸是发现在许多蛋白质和酶和血红蛋白的形成和绑定功能所必需的。组氨酸脱羧可能成为组胺,另一个无处不在的生物分子。咪唑用于净化His-tagged蛋白质使用抑制金属的吸引力色谱法(IMAC)。

材料和方法

咪唑是茶碱的一个组成部分,存在于茶叶、咖啡豆和激活中枢神经系统。除了使用在医药、咪唑具有多种工业用途(4]。已经大大利用作为防锈剂在某些金属元素变化,如铜。铜腐蚀的预防是至关重要的,特别是在水生方法铜导电下降由于腐蚀。许多商业和技术重要的化学物质包括咪唑产品。的耐热性的聚苯并咪唑(PBI)是一个由咪唑的阻燃融合苯环和连接到苯。咪唑也可以获得在一种物质用于摄影和电子(5]。

咪唑的化学成分

咪唑是一种化学方法C₃N₂H₄。它是一种白色或无色物质蒸发在水中形成适度基本的混合物。它是一种芳香杂环归类为化学di-azole,来与不相邻的氮分子间位取代。咪唑环被发现在许多有机化合物,尤其是生物碱。这个咪唑具有相同的1、3 c₃N₂环取代基不同。这个环结构是发现在几个关键的生物开发组件,包括组氨酸和相关联的激素组胺。各种药物,包括抗真菌抗生素nitroimidazole集团和镇静咪达唑仑,包含一个咪唑环(6]。

咪唑是一种平面5环和两个平行的互变异构的类型由于氢绑定到一个或两个氮原子。咪唑是一种高度极性化学偶极矩为3.67 D和很溶于水。平面环的存在包含6 -π电子分类作为芳香化学(图2)。以下是一些咪唑共振结构:

咪唑是两性的,这意味着它可以作为一种酸和碱。咪唑的酸度系数14.5,有些较小的酸性比羧酸,酚类,以及比醇胺系列但略酸性更强。与氮的质子酸性质子。去质子化产生对称imidazolide阴离子(7]。共轭酸的pKa作为基础(称为pKBH⁺为了避免误解)大约是7,这使得基本比吡啶咪唑约60倍。氮与孤对基本的网站。质子化作用产生对称imidazolium阳离子(8]。

咪唑的合成

咪唑最初是在1858年出版的由科学家海因里希卸下,同时确认了几个咪唑产品早在1840年(9]。他们发现乙二醛、甲醛和氨集中生成咪唑(咪唑,前身)。尽管它可怜的收益率,这个过程仍然是利用生成C-substituted咪唑(图3)。

微波变更,反应物是苯偶酰苯甲醛和氨在冰醋酸,收益率2,4,5-triphenylimidazole (“lophine”)。除了卸下技术,有几个方法可以制造咪唑。通过改变反应物的官能团,这些也可能利用融合到其他取代咪唑和咪唑衍生品。这些方法一般分类的基础上,有多少债券产生形成咪唑环(10]。

结果与讨论

许多方法可用于合成咪唑,radiszewski生产、脱氢的咪唑啉,α光环酮后,瓦拉赫生产等。

Radiszewski合成

它是由压缩二羰基化学如乙二醛、酮醛,或-二酮与醛氨的存在,例如,与苯甲醛和两分子氨苄。甲酰胺作为替代常用的氨(图4)。

咪唑啉脱氢

克纳普和他的同事描述了使用一个温和的组件,钡锰酸盐,过渡的咪唑啉的咪唑硫的存在。与BaMnO4反应,烷基咪唑啉来源于腈、1、2乙烷二元胺给2-substituted咪唑(图5)。

由alpha-halo酮

这种影响包括imidine alpha-halo酮相互作用。这种方法仍然有效地使用合成2,4 -或2,5-biphenyl咪唑、溴化phenacyl以及苯甲脒。它还收益率2,4-diphenyl咪唑。同样,咪唑时形成脒与偶姻或α光环酮(图6)。

瓦拉赫的合成

当N, N′二甲基乙二酰二胺被认为是与五氯化磷,chlorine-including分子形成,这可能会减少与氢碘酸N-methyl咪唑。在相似的条件下,N, N′二乙基乙二酰二胺是转换为氯分子,经过降低收益率1-ethyl-2-methyl咪唑。氯的化学已被确定为5 -三氯乙醛咪唑(图7)。

咪唑的性质

反应性:咪唑的品质,都与吡咯、吡啶。因为它是芳香曲棍球队的一部分,亲电子组件将罢工孤电子对n - 3但不是吡咯氮。咪唑环时容易受到亲电攻击一个环状的碳,这是不太可能参与一个亲核取代的过程,除非环包含其他强烈电子取代基撤销。缺乏这样的触发,c - 2是网站最容易受到亲核攻击。在苯并咪唑,融合苯环提供足够的电子口音接受亲核取代后果的一种变体c - 2 (图8)。

总提到的咪唑和苯并咪唑反应性共振形成的偶极集的捐助者的作用是非常有限的。这些预测亲电攻击在咪唑n或任何环碳分子,在颈- 1 c - 2或亲核攻击,以及分子的两性角色。预计的亲核攻击c - 2苯并咪唑。中性分子相比,苯并咪唑离子与亲核试剂开发c - 2站点。

好水propllent

咪唑也被发现是有效的水推进剂。咪唑,要么作为一组游离碱或酸的水溶液散射,传授耐水的表面,如木材、固体聚合物,合金。

良好的润滑性

咪唑也色与膨润土复合物的形成。咪唑盐是油酸表有效的润滑剂。此外,咪唑可能与水系统对应。电影的特点形成和腐蚀抑制放贷范围广泛的工业应用。等功能,金属外墙是咪唑的酸盐处理。Amido-ethyl咪唑在整个制造业process.ss更耐腐蚀

物理特征

它是一种无色液体,256°C的沸点高于任何额外的5人杂环混合物由于分子间H-bonding和分子线性连接(图9)。

在二氧六环,咪唑相当偶极矩的4.8 d咪唑具有两性特征和pKa高于吡唑并吡啶。咪唑是芳香族化合物混响值为14.2千卡/摩尔,吡唑的一半左右。在亲电取代咪唑是常见的,亲核取代发生在电子选举组存在于细胞核中。咪唑m . pt。90°C,弱碱,互变异构的,职位4和5是等价的(图10)。

其光谱特性是207海里马克斯,起始点= 1550,1492,1451厘米¹)= 2.30,2.86,质量光谱学检查深度为杂环配合物有一个杂原子,但不包含两个或两个以上的杂原子。

工业的应用目的

咪唑一直被用作转换金属元素如铜缓蚀剂。铜腐蚀的预防是至关重要的,特别是在水生系统铜电导率下降由于腐蚀。

许多重要的工业和技术包括咪唑的化学物质。的耐热性的聚苯并咪唑PBI阻燃剂是由咪唑融合苯环,连着一个苯。咪唑也可以获得在各种化学物质用于摄影和电子。

咪唑的情况几乎没有显式的函数。反而是一种农用化学品的先锋,包括enilconazole climbazole,克霉唑,所选,以及bifonazole。

漂白活化剂

Gosselink Eeugene P等人研究了包含一个季铵化合物组,如1、4 - [R (CH₂)5 n +我₂CH₂]₂C₆H₄2 cl, [R-p-C₆H₄CH₂N +我₂(CH₂)₃]_82年Cl^{- - - - - -}或[R-p-C₆H₄CH₂N +我₂(CH₂)₃]_82年Cl^{- - - - - -}或(rp - 5 R 'Cl - (R = 2-oxo-1-azacyclohept-1-yl羰基)采用H₂O₂源漂白配方中,洗衣洗发水,自动盘水洗涤剂,和其他应用程序。每水解的催化剂提供优惠利率和过氧化diacyl生产。

温和的眼睛和皮肤

珀玛等人创建并测试imidazoline-based表面活性剂对眼睛与皮肤相结合。表面活性剂成分包含imidazolinium化合物被证明是对眼睛和皮肤无刺激性。久保和他的同事创造了氨基/氨基酸表面活性剂洗发水和护发素。他们雇了一个水解创造268通用1-hydroxyethyl-2-undeculimidazoline为了这个目的,这是显示高洗净易怒的眼睛和皮肤。

油脂的增稠剂

因为与膨润土咪唑化合物形式,它可以利用作为增厚/石蜡和油漆系统的胶凝剂。

涂料的应用

咪唑的油漆是增加油漆坚持即使在潮湿的表面。水的阻力也得到了增强。

腐蚀抑制剂

咪唑被频繁应用作为缓蚀剂在石油行业,尽管它的特点和行为在这样一个复杂环境中从科学的角度来看不是很好理解。因为他们的低浓度和操作在复杂的环境中,这些混合物防止腐蚀的工具并不是完全理解,显然和他们有良好的表达最近才被支持的实验表明,通过分子模拟技术研究。出于同样的原因,量化生成的水是非常具有挑战性的,最近才被探索。

生物和医学意义和应用程序

咪唑中包含多种重要的生物分子。氨基酸组氨酸,它具有一个咪唑侧链,是最好的。组氨酸是发现在许多蛋白质和酶,如血红蛋白、受金属辅因子。Imidazole-based组氨酸分子对细胞内缓冲至关重要。组胺可以由脱羧基组氨酸。在过敏反应组胺的释放,它可以诱发荨麻疹(荨麻疹)。许多药物包括异吡唑替代品。许多杀菌剂,杀菌、antiprotozoal和抗高血压药物包括合成咪唑。

咪唑是茶碱分子的组成部分,它存在于茶和咖啡豆子和激活中枢神经系统。巯嘌呤、抗癌药物通过干扰DNA功能,包含它。克霉唑和其他取代咪唑是歧视性的一氧化氮合酶抑制剂,使他们承诺在炎症治疗靶点,神经系统疾病,神经系统恶性肿瘤。其他有机药效基因咪唑的作用包括抑制翻译起始的差别,对这些基因的细胞内钙离子和K +通量。许多系统性真菌受益于疾病取代咪唑衍生品的使用。咪唑是一种唑抗真菌,还含有酮康唑、咪康唑、克霉唑。

咪唑在糖尿病中的作用

咪唑的作用有糖尿病糖尿病或糖尿病、代谢条件,发展你的血糖水平过高,导致高血糖。这是最有可能的最早的人类已知的疾病之一,最初被记录在一个大约3000年前埃及的书。

Mehdi阿迪开发和合成一系列融合carbazole-imidazole复合材料6 w和测试他们葡糖苷酶抑制活性。抑制实验表明,所有的化合物产生更强大的比标准的药物阿卡波糖。在系列中,化合物(IC50 = 74.0 0.7米)被发现是最强有力的抑制剂,有10倍的抑制作用比传统药物(图11)。

抗抑郁作用

Moclobemide是一种抗抑郁药,是一个歧视性的和灵活的单胺oxidase-A抑制剂。Hadizadeh moclobemide衍生品用创建parachloro苯基moclobemide和测试他们的使用强迫游泳试验小鼠的抗抑郁效果。在合成系列中,化合物被发现比moclobemide(更强大图12)。

打虫药咪唑

咪唑被发现在肠道寄生虫不太敏感。各种线虫、吸虫属从不同的大众类(2-alkyl苯并咪唑)类型。化合物表现出伟大的行动对线虫和已被证明能杀死多种肠道蠕虫。研究还发现对人类和动物cestodiasis有行动。benzimadiazole药物12,甲苯咪唑用于治疗患者t .绦虫和t . Saginata的剂量100毫克/公斤(图13)。

抗菌性能

n·古普塔开发和测试各种n -咪唑制药抗菌活动的核心。4分子被发现是生产中最活跃的抗菌化合物衍生品(图14)。

抗真菌咪唑

近年来,寻找新的抗真菌制剂主要集中在咪唑和三唑化学。唑类是一个类的药物包括各种1-substituted咪唑。咪唑具有较强的抗真菌药物和生物属性。因为可怜的吸收和实质性的第一遍新陈代谢,亲脂性的咪唑如克霉唑(我),益康唑(II)和咪康唑(3)弱显示完整的可访问性的口头管理,限制其应用当代治疗浅真菌感染。更多的极地咪唑酮康唑(IV),在1970年代末被治疗,抗真菌疾病的突破医学(图15)。

结论

咪唑啉已得到最大的关注;一些类似物的有效的对各种临床疾病,本文简要介绍。咪唑具有明显的利基领域的化学治疗。咪唑具有广泛的治疗产品。众多的技术设计合成咪唑及其多样化的结构活性的关系在药物化学领域提供巨大的潜力。本文的结果,该决议是仔细研究发表站在介绍,其化学、合成、性质、工业、生物和医药应用咪唑衍生品的功效更好地理解和探索他们的各种属性和药理潜力。

各种化合物产生,他们正在测试治疗功效。这些物质的完整评估可用,由于同行审查和发表的研究出版物。因此,使用咪唑是一个组件在过去合成许多化合物具有不同的药理特性,它仍然可以用于未来不同
病理性疾病和其他应用程序。咪唑生产高收益率,并使用一种改进的技术
发现有几个工业用途。此外,咪唑化合物的化学结构有助于广泛
商业用途。

声明

声明的道德

作者创造了所有真实的工作和报告。

同意声明

我同意把我的研究工作发表在杂志上。

引用

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