1,3-二甲基咪唑 碘，英文名为 1,3-dimethylimidazolium iodide，是一种咪唑碘盐，常温常压下为白色至浅黄色固体粉末，具有较好的化学稳定性和特殊的催化性能。1,3-二甲基咪唑 碘可由甲基咪唑和碘甲烷在极性有机溶剂中通过亲核取代反应制备得到，该物质可用作医药化学原料和有机催化剂，有文献报道它可用于抗多重耐药性恶性疟原虫的强效抗疟剂的制备。
合成方法
图1 1,3-二甲基咪唑 碘的合成方法
在密封烧瓶中，将1-甲基咪唑（2.13 g, 26 mmol, 1.0当量）和碘甲烷（1.93 mL, 31.2 mmol, 1.2当量）加入到乙腈（20 mL）中，于60°C搅拌12小时。将反应悬浮液冷却后加入乙醚（50 mL），过滤，并用乙醚洗涤（3 x 10 mL），最后真空干燥即可得到目标产物分子1,3-二甲基咪唑 碘。[1]
亲核加成反应
1,3-二甲基咪唑 碘结构中的2号位碳原子具有一定的酸性，可在常见的中强碱性物质作用下发生酸碱中和反应，后者所得到的负离子具有显著的亲核性，可对常见的亲电试剂例如异氰酸酯进行亲核加成反应得到相应的酰胺衍生物。
图2 1,3-二甲基咪唑 碘的亲核加成反应
在压力管（25 mL）中，将1,3-二甲基咪唑 碘（0.669 mmol, 1当量）、对甲苯基异氰酸酯（214.0 mg, 1.204 mmol, 1.8当量）和K2CO3（12 mg, 0.1当量）于DCM（2 mL）中搅拌，在60°C（油浴温度）下反应24小时。反应混合物通过柱层析纯化，使用甲醇和DCM的混合溶剂作为洗脱剂，得到产物。[2]
氧化反应
图2 1,3-二甲基咪唑 碘的氧化反应
将0.5克1,3-二甲基咪唑 碘、2当量K2CO3和1当量碘单质加入到20 mL 9:1的甲醇-水溶液中，搅拌混合物并在40°C下反应，使用乙酸乙酯/己烷洗脱剂（5:1， v/v）通过TLC监测反应进程，直至原料完全消耗。减压除去挥发性组分，用乙酸乙酯萃取残余物，有机萃取液依次用水（10 mL x 2）、Na2SO3水溶液（1M， 5 mL x 4）和盐水（10 mL x 2）洗涤，合并的有机相用无水Na2SO4干燥，真空浓缩，除去溶剂后通过硅胶柱层析纯化，以乙酸乙酯/己烷混合溶剂洗脱。[3]
参考文献
[1] Casanova, M. C.; et al, N,N'-bridged heterocyclic bis-iminium salts as potent antimalarial agents against multi-resistant Plasmodium falciparum, European Journal of Medicinal Chemistry (2025), 292, 117633.
[2] Manna, Subarna; et al, Synthesis of quinazolinone scaffolds via a zinc(II)-stabilized amidyl radical-promoted deaminative approach, Chemical Communications (Cambridge, United Kingdom) 2024, 60, 7097-7100.
[3] Wang, Jingtang; et al, Rational Design of Vinylene Carbonate-Inspired 1,3-Dimethyl-1H-imidazol-2(3H)-one Additives to Stabilize High-Voltage Lithium Metal Batteries, ACS Nano 2024, 18, 5930-5939.