1.1 引言

苯并咪唑是一种含两个氮原子的苯并杂环化合物，有良好的生理活性和反应活性，使其应用广泛^［１］。苯并咪唑环是含2个氮原子的芳香杂环,这种特殊的结构可以与生物体内的酶和受体等成氢键,与金属离子配位以及发生疏水和 P2P相互作用等。该类化合物还可作为表面活性剂^［２］，离子识别探针^［３］，有机合成中间体^［４］，金属缓蚀剂等使用^［５］。因此，对该类化合物的合成及其性能研究一直受到人们的广泛关注。苯并咪唑类化合物具有广泛的生物活性, 如抗癌、抗真菌、消炎、治疗低血糖和生理紊乱等, 在药物化学中具有非常重要的意义; 并可用于模拟天然超氧化物歧化酶(SOD)的活性部位研究生物活性, 以及环氧树脂新型固化剂、催化剂和某些金属的表面处理剂, 还可作为有机合成反应的中间体等。

卡宾自被确认为是一种反应中间体后,就在有机化学中扮演着重要的角色。早期的卡宾多是N-杂环卡宾的金属络合物,但是他们参与的反应比较局限,仅限于金属络合物的研究。直至1991年,稳定的游离N-杂环卡宾被分离出来后,卡宾就已经摆脱只是作为金属配体的地位,在后面的一系列的研究中,发现其在benzoin反应、分子内不对称Stetter反应的催化中都有很突出的表现。正是因为卡宾的活泼性,其在医药中间体的合成中的作用也越来越凸显出来。在药物中间片段中,苯并咪唑及其衍生物的作用一直都是不可忽视的,以苯并咪唑环构筑的药物分子因为其广泛的生物活性,常用于组胺受体拮抗剂、质子泵抑制剂、抗高血压、抗菌、抗病毒、抗癌、镇痛等药剂上。不仅如此,还在金属防腐、高性能复合材料、染料等各方面都有着很好的作用。

氮杂环卡宾（NHC）因具有富电性，结构易修饰，配位能力强等特点，近年来备受化学家的青睐。对于手性氮杂卡宾，通过改变氮杂卡宾环碳原子或氮原子上取代基，可以很好的调控氮杂卡宾的电子性质、空间位阻、以及手性环境。最近几年，手性氮杂卡宾在不对称催化反应中的应用越来越广泛，现已成为手性催化领域的研究热点。由于游离的氮杂卡宾一般不稳定，氮杂卡宾通常是咪唑盐去质子现场形成；因此，氮杂卡宾的合成可以认为是氮杂卡宾前体#8212;#8212;咪唑盐#8212;#8212;合成。

1.2 氮杂环卡宾的发展概述

卡宾又称碳烯,与碳自由基一样,属于不带正负电荷的中性活泼中间体,1862年,研究者们预言在反应中产生卡宾结构的化合物,但是没有实验数据证明。1954年,Hoffmann首次利用三卤代甲烷与烯烃加成得到三元环产物的反应证明了卡宾的形成,在强碱性条件下,反应物三卤代甲烷发生消除反应,生成了二卤代卡宾中间体的机理很好的解释了反应的过程。

图1

1964年Fischer等第一次将卡宾引入金属有机化学中来,通过反应,合成了第一个稳定的金属卡宾配合物。