N-丁基咪唑是一种无色透明液体，常温常压下不溶于水但可溶于氯仿和醇类有机溶剂。作为咪唑类衍生物，N-丁基咪唑可通过咪唑和溴代丁烷在碱性条件下进行亲核取代反应合成。
图1 展示了N-丁基咪唑的合成路线。首先，在惰性气氛下将咪唑溶解于干燥的四氢呋喃中，然后缓慢加入氢化钠。待气体停止析出后，继续在室温下搅拌反应1小时。随后，将溴代丁烷溶解于四氢呋喃中，并滴加到咪唑酸钠混合体系中。反应混合物在回流条件下搅拌反应16小时。反应结束后，冷却反应混合物至室温，过滤除去不溶盐，然后通过减压蒸馏提纯得到目标产物。
N-丁基咪唑作为一种烷基化的咪唑衍生物，具有比简单咪唑单元更为稳定的化学性质。它常被用于制备咪唑类季铵盐相转移催化剂，这种催化剂可在有机相和水相之间传递反应物。N-丁基咪唑可以作为季铵盐的阳离子，与带有反应官能团的阴离子形成季铵盐。这种相转移催化剂可促进多种有机转化反应，如亲核取代、酯化和醚化等。
图2 展示了N-丁基咪唑的化学转化。在一个干燥的反应烧瓶中，将甲基丙烯酸-2-溴乙酯和N-丁基咪唑与阻聚剂2，6-二叔丁基-4-甲基苯酚混合，然后在40度下搅拌反应24小时。反应结束后，直接冷却至室温即可得到目标产物咪唑盐。
[1] Clarke, Coby J.; et al ACS Sustainable Chemistry & Engineering (2021), 9(18), 6224-6234.
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