本文旨在探讨合成2-溴-4-硝基咪唑的方法及其相关化学特性。通过深入研究这一合成过程，有望为相关领域的发展提供新的见解和启发。
背景：咪唑类衍生物是重要的环氧树脂固化剂和医药中间体，2-溴-4-硝基咪唑等产品是应用较广泛的中间体，尤其是2-溴-4-硝基咪唑，可用作合成多种药物、杀虫药等的中间体，应用在抗生素类药物中，此类药物具有良好的抗菌效果，是生产结核药物的重要中间体，在世界各国肺结核高发的态势下，研究开发此类中间体具有重要的社会经济价值。
合成：
1. 方法一：
（1）4-硝基咪唑
将13.6g（0.20mol）咪唑慢慢加入装有22mL98％硫酸的四口烧瓶中，控制温度20℃ 以下，加完后室温搅拌30min，然后升温至45- 55℃，缓慢滴加由12.8ml(0.27mol)95％发烟硝酸和 26.5ml 20％发烟硫酸组成的混酸，滴加完毕后，升温至110℃反应1h，结束后将反应液倒入冰水中，用氨水调节pH值至3-4，过滤，滤饼干燥后得白色粉末状固体4-硝基咪唑，收率89.6％，熔点310.6- 310.9℃。
（2）2，5-二溴-4-硝基咪唑
将4.0g(0.035mol)4-硝基咪唑加入装有20ml水的四口烧瓶中，再加入6. 8g(0.064mol)碳酸氢钠，在冰水浴冷却下，缓慢滴加 13.5g(0.169mol)溴，滴完后，冰水浴下搅拌1h，然后升温至65℃反应6h，结束后，冷至室温，调pH至 2-3，有沉淀析出，过滤，水洗，真空干燥后得淡黄色粉末，收率63.2％，熔点229-230℃。MS：271.1H NMR：7.98(s，1H，NH)。
（3）2-溴-4-硝基咪唑
将5.0g(0.026mol)2，5-二溴-4-硝基咪唑加入装有25ml冰醋酸的四口烧瓶中，在室温搅拌下，加入4.6g(0.030mol)碘化钠和3.48g(0.027mol)亚硫酸钠，然后升温至120℃反应 24h，结束后，旋蒸溶剂，再加入30ml水溶解后， 50ml乙酸乙酯萃取，干燥，旋蒸溶剂后得黄色粉末，收率53.2%，熔点239-241℃。
实验中，溴和4-硝基咪唑的最佳摩尔比为1.2：1，脱溴反应最佳溶剂是乙酸。结论该路线操作方便，反应条件温和，经济效益良好。
2. 方法二：以4-硝基咪唑(VIII)为原料，在水中和碱金属碳酸氢盐作用下与溴化试剂反应得2,5-二溴硝基咪唑(XI),后者在非质子溶剂中与碘代试剂反应得2-溴-5-碘-2-硝基咪唑(XV)。2-溴-5-碘-2-硝基咪唑(XV)在醇类溶剂中与磷还原试剂进一步反应得目标产物2-溴-4-硝基咪唑(II)。该方法整体工艺简单，反应条件温和，工艺安全，收率高，产品质量高，利于工业化生产。
参考文献：
[1] 郭冬初,蔡亮,饶蕾蕾. 2-溴-4-硝基咪唑的合成[J]. 江西医药,2018,53(2):151-152. DOI:10.3969/j.issn.1006-2238.2018.2.023.
[2] 浙江省诸暨合力化学对外贸易有限公司. 一种合成2-溴-4-硝基咪唑的方法:CN201510822004.2[P]. 2016-03-30.
1
