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1-Metilimidazol

El 1-metilimidazol o N -metilimidazol es un compuesto orgánico heterocíclico aromático con la fórmula CH3C3H3N2 . Es un líquido incoloro que se utiliza como disolvente especial, base y precursor de algunos líquidos iónicos . Es un heterociclo de nitrógeno fundamental y, como tal , imita a varias bases de nucleósidos, así como a la histidina y la histamina.

Basicidad

Con el grupo N -metilo, este derivado particular del imidazol no puede tautomerizarse. Es ligeramente más básico que el imidazol, como lo indican los pKa de los ácidos conjugados de 7,0 y 7,4. [1] La metilación también proporciona un punto de fusión significativamente más bajo, lo que hace que el 1-metilimidazol sea un disolvente útil.

Síntesis

El 1-metilimidazol se prepara principalmente por dos vías industriales. La principal es la metilación catalizada por ácido del imidazol con metanol . El segundo método implica la reacción de Radziszewski a partir de glioxal , formaldehído y una mezcla de amoníaco y metilamina . [2] [3]

(CHO) 2 + CH 2 O + CH 3 NH 2 + NH 3 → H 2 C 2 N (NCH 3 )CH + 3 H 2 O

El compuesto se puede sintetizar a escala de laboratorio mediante la metilación del imidazol en el nitrógeno similar a la piridina y la posterior desprotonación. [4] De manera similar, el 1-metilimidazol se puede sintetizar desprotonando primero el imidazol para formar una sal de sodio seguida de metilación. [5] [6]

H2C2N ( NH )CH + CH3I [ H2C2 ( NH ) ( NCH3 ) CH]I
[H2C2 ( NH)(NCH3 ) CH ]I + NaOH → H2C2N ( NCH3 ) CH + H2O + NaI

Aplicaciones

En el laboratorio de investigación, se han utilizado 1-metilimidazol y derivados relacionados como aspectos imitadores de diversas biomoléculas basadas en imidazol.

El 1-metilimidazol es también el precursor para la síntesis del monómero de metilimidazol de las poliamidas de pirrol-imidazol. Estos polímeros pueden unirse selectivamente a secuencias específicas de ADN bicatenario intercalándose de manera dependiente de la secuencia. [7]

Precursor de líquido iónico

Los alquilatos de 1-metilimidazol forman sales de dialquilimidazolio. Dependiendo del agente alquilante y del contraanión, se obtienen distintos líquidos iónicos , por ejemplo, hexafluorofosfato de 1-butil-3-metilimidazolio ("BMIMPF 6 "): [8] [9]

BASF ha utilizado 1-metilimidazol como un medio para eliminar el ácido durante su producción a escala industrial de dietoxifenilfosfina. En este proceso de eliminación de ácido bifásico mediante líquidos iónicos (BASIL), el 1-metilimidazol reacciona con HCl para producir clorhidrato de 1-metilimidazolio, que se separa espontáneamente como una fase líquida separada en las condiciones de reacción. [8] [10]

2MeC3N2H3 + C6H5PCl2 + 2C2H5OH 2 [ MeC3N2H4 ] Cl + C6H5P ( OC2H5 ) 2

Propiedades de los donantes

El 1-metilimidazol (NMIz) como ligando forma iones octaédricos M(NMIz) 6 2+ con M = Fe, Co, Ni y un ion cuadrado-planar Cu(NMIz) 4 2+ . [11] El 1-metilimidazol forma aductos con ácidos de Lewis como perfluorobutirato de molibdeno y [Rh(CO) 2 Cl] 2 . Las propiedades donadoras del 1-metilimidazol se han analizado mediante el modelo ECW, obteniéndose E B = 1,16 y C B = 4,92.

Véase también

Referencias

  1. ^ Albert, A., Química heterocíclica, 2.ª ed.; 1968 Athlone Press, ISBN  0-485-11092-X
  2. ^ Ebel, K.; Koehler, H.; Jugador, AO y Jäckh, R. (2002). "Imidazol y Derivados". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a13_661. ISBN 978-3527306732.
  3. ^ Bronislaw Radziszewski (1882). "Ueber die Constitution des Lophins und verwandter Verbindungen" [Por la Constitución de los Lophins y compuestos relacionados]. Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft (en alemán). 15 (2): 1493–1496. doi :10.1002/cber.18820150207.
  4. ^ Gilchrist, TL, Química heterocíclica, 2.ª ed.; 1992 Longman Scientific & Technical, ISBN 0-582-06420-1 
  5. ^ Grimmett, MR, Síntesis de imidazol y benzimidazol; 1997 Academic Press, ISBN 0-12-303190-7 
  6. ^ Gupta, RR, Kumar, M., Gupta, V., Química heterocíclica II: heterociclos de cinco miembros; 1999 Springer, ISBN 3-540-65252-3 
  7. ^ Baird, Eldon E.; Dervan, Peter B. (1996). "Síntesis en fase sólida de poliamidas que contienen aminoácidos imidazol y pirrólico" (PDF) . Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 118 (26): 6141–6. doi :10.1021/ja960720z.
  8. ^ ab Meindersma, G. Wytze; Maase, Matías; De Haan, André B. (2007). "Líquidos iónicos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.l14_l01. ISBN 978-3-527-30673-2.
  9. ^ Dupont, J.; Consorti, C.; Suarez, P.; de Souza, R. (2002). "Preparación de líquidos iónicos a temperatura ambiente basados ​​en 1-butil-3-metil imidazolio". Organic Syntheses . 79 : 236. doi :10.15227/orgsyn.079.023.
  10. ^ Welton, Tom (11 de noviembre de 2015). "Disolventes y química sostenible". Actas de la Royal Society A: Ciencias matemáticas, físicas e ingeniería . 471 (2183): 20150502. Bibcode :2015RSPSA.47150502W. doi :10.1098/rspa.2015.0502. PMC 4685879. PMID  26730217 . Icono de acceso abierto
  11. ^ Reedijk, R. (1969). "Pirazoles e imidazoles como ligandos. II. Compuestos de coordinación de N-metil imidazol con percloratos y tetrafluoroboratos metálicos". Inorganica Chimica Acta . 3 : 517–522. doi :10.1016/S0020-1693(00)92544-1.