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5,6-二甲基苯并咪唑

化合物

5,6-二甲基苯并咪唑是一种天然的苯并咪唑衍生物，它是维生素B12中的钴的配位分子片段，[4]也是维生素B12的酸降解产物。[5]

5,6-二甲基苯并咪唑
IUPAC名
5,6-Dimethyl-1H-benzimidazole
识别
CAS号 582-60-5  checkY
PubChem 675
ChemSpider 655
SMILES
 
  • CC1=CC2=C(C=C1C)N=CN2
InChI
 
  • 1/C9H10N2/c1-6-3-8-9(4-7(6)2)11-5-10-8/h3-5H,1-2H3,(H,10,11)
InChIKey LJUQGASMPRMWIW-UHFFFAOYAV
Beilstein 116595
Gmelin 279255
EINECS 209-488-1
ChEBI 15890
DrugBank DB02591
KEGG C03114
性质
化学式 C9H10N2
摩尔质量 146.19 g·mol−1
外观 浅黄色固体[1]
密度 1.17 g·cm−3（25 °C）（漂浮法测定）[2]
熔点 201—202 °C（474—475 K）[1]
205—206 °C（478—479 K）[3]
危险性
GHS危险性符号
《全球化学品统一分类和标签制度》（简称“GHS”）中有害物质的标签图案
GHS提示词 警告
H-术语 H302, H315, H319, H335, H412
P-术语 P261, P264, P270, P271, P273, P280, P301+312, P302+352, P304+340, P305+351+338, P312, P321, P330, P332+313
若非注明，所有数据均出自标准状态（25 ℃，100 kPa）下。

合成

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5,6-二甲基苯并咪唑可由黄素单核苷酸经5,6-二甲基苯并咪唑合成酶（英语：5,6-dimethylbenzimidazole synthase）生物合成。[6]

它也可以由4,5-二甲基-1,2-苯二胺（維基數據所列：Q27094115）和原甲酸三乙酯在碘（或三氟甲磺酸镓（維基數據所列：Q72479978）[3]）催化下于乙腈中反应制得。[1]

 

结构

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5,6-二甲基苯并咪唑从常压下的水溶液中结晶，可以得到无水物晶体，无水物的α型和β型均以单斜晶系P21/c空间群结晶[7]，其结构中包含晶体学独立的5,6-二甲基苯并咪唑单元，它们通过NH⋯N氢键连接，每个单元中的所有原子共平面。[2]它在0.25 GPa以上的压力下结晶，可以得到半水合物晶体C9H10N2·1⁄2H2O，X射线单晶衍射表明，该晶体以正交晶系Fddd空间群结晶，相比于无水物，半水合物分子中的NH⋯N氢键被NH⋯O键和OH⋯N键取代。[7]

当它在0.6 GPa以上的甲醇或乙醇溶液结晶时，可以得到P21/c空间群的α-C9H10N2·CH3OH或P1空间群的C9H10N2·CH3CH2OH。其中，α-C9H10N2·CH3OH加压至1.4 GPa发生相变，得到三斜晶系P1空间群的β-C9H10N2·CH3OH，这些晶体中均存在NH⋯OH⋯N氢键。[8]

反应

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5,6-二甲基苯并咪唑和溴化氰在三甲胺存在下反应，可以得到5,6-二甲基苯并咪唑-1-甲腈。[9]

它和苦味酸在水溶液中反应，可以得到黄色的苦味酸盐沉淀。[5]它和高氯酸在水溶液中反应，可以得到相应的高氯酸盐。[10]

参考文献

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  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Zhang, Zhan-Hui; Li, Jian-Jiong; Gao, Yuan-Zhe; Liu, Yu-Heng. Synthesis of 2-substituted benzimidazoles by iodine-mediated condensation of orthoesters with 1,2-phenylenediamines. Journal of Heterocyclic Chemistry. 2007, 44 (6): 1509-1512. ISSN 0022-152X. doi:10.1002/jhet.5570440642. 
  2. ^ 2.0 2.1 YoungJa Lee and W. R. Scheidt. Structure of 5,6-dimethylbenzimidazole. Acta. Cryst. 1986, (C42): 1652-1654. 
  3. ^ 3.0 3.1 Liu, Juyan; Liu, Qian; Xu, Wei; Wang, Weilu. Expeditious and Efficient Synthesis of Benzoxazoles, Benzothiazoles, Benzimidazoles Catalyzed by Ga(OTf)3 under Solvent-Free Conditions. Chinese Journal of Chemistry. 2011, 29 (8): 1739-1744. ISSN 1001-604X. doi:10.1002/cjoc.201180310. 
  4. ^ Barker, HA; Smyth, RD; Weissbach, H; Toohey, JI; Ladd, JN; Volcani, BE. Isolation and properties of crystalline cobamide coenzymes containing benzimidazole or 5,6-dimethylbenzimidazole. The Journal of Biological Chemistry. 1960, 235 (2): 480–8. PMID 13796809. doi:10.1016/S0021-9258(18)69550-X  . 
  5. ^ 5.0 5.1 Brink, Norman G.; Folkers, Karl. Vitamin B12. X. 5,6-Dimethylbenzimidazole, a degradation product of vitamin B12. Journal of the American Chemical Society. 1950, 72 (4442-4443). ISSN 0002-7863. doi:10.1021/ja01166a027. 
  6. ^ 5,6-Dimethylbenzimidazole biosynthesis. MetaCyc. 2024-07-12 [2024-07-13]. （原始内容存档于2022-02-10）. 
  7. ^ 7.0 7.1 Witold Zieliński and Andrzej Katrusiak. Hydrate smaller than the anhydrate. CrystEngComm. 2015, 17 (29): 5468-5473 [2024-07-13]. （原始内容存档于2024-08-29）. 
  8. ^ Witold Zielinski and Andrzej Katrusiak. Pressure-induced preference for solvation of 5,6-dimethylbenzimidazole. CrystEngComm. 2016, (18): 3211-3215. 
  9. ^ Kaupp, Gerd; Schmeyers, Jens; Boy, Jurgen. Quantitative Gas–Solid Reactions with ClCN and BrCN: Synthesis of Cyanamides, Cyanates, Thiocyanates, and Their Derivatives. Chemistry - A European Journal. 1998, 4 (12): 2467-2474 [2024-07-13]. ISSN 0947-6539. doi:10.1002/(SICI)1521-3765(19981204)4:12<2467::AID-CHEM2467>3.0.CO;2-D. （原始内容存档于2024-07-13）. 
  10. ^ Bayar, I.; Khedhiri, L.; Soudani, S.; Lefebvre, F.; Ferretti, V.; Ben Nasr, C. Crystal structure, quantum mechanical investigation, IR and NMR spectroscopy of two new organic perchlorates: (C6H18N3)·(ClO4)3H2O (1) and (C9H11N2)·ClO4 (2). Journal of Molecular Structure. 2018, 1161: 486-496. ISSN 0022-2860. doi:10.1016/j.molstruc.2018.02.038. 
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