背景及概述
异噁唑类衍生物是五元杂环化合物中极为重要的一类,在医药、农药及有机合成等领域具有非常广阔的应用前景。在医药领域,被用于抗感染、抗肿瘤、抗结核、抗炎、抗菌、抗HIV等药物以及心血管、神经系统等药物的合成,如氯沙西林、异卡波肼、双氯西林、格列沙星、来氟米特、奥沙西林等。在农药领域,因其无毒无害的优点使得应用更加广泛,如噁霉灵、异噁唑草酮、异噁隆、异噁草胺等除草剂,其中异噁唑草酮通过打开异噁唑环形成二酮腈而发挥除草作用,主要用于玉米和甘蔗田阔叶杂草和禾本科杂草的铲除。在有机合成领域,由于异噁唑中N-O键易于断裂,可用于1,3-二羰基的保护,作为有机合成中间体参与多种天然产物的合成。5-氨基-3-苯基异噁唑英文名称:5-Amino-3-phenylisoxazole,中文别名:5-氨基-3-苯基异恶唑,CAS号:4369-55-5,分子式:C9H8N2O,分子量:160.173,密度:1.204g/cm3,沸点:379.3ºCat760mmHg,熔点:110-114°C(lit.),闪点:183.2ºC。
制备
3,5-二取代异噁唑的最常见合成策略包括2-异噁唑啉的氧化脱氢、炔基肟醚的环化、羟胺与α,β-不饱和羰基化合物或1,3-二羰基化合物的缩合、α,β-不饱和肟或β-酮肟的环化等。本文以取代氯化肟和端位炔烃在碱作用下发生1,3-偶极环加成反应构建3,5-二取代异噁唑类衍生物[1]。其合成反应式如下图:
图1 3,5-二取代异噁唑类衍生物的合成路线
苯基氯化肟的合成
室温下,将苯甲醛、盐酸羟胺、碳酸钠置于乙醇中,搅拌均匀,反应3h;减压蒸发大部分乙醇后,将残余物溶于乙酸乙酯中,将有机层用水洗涤,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸发至干,不需提纯直接进入下一步反应。将一部分苯甲醛肟溶解在异丙醇/二氯甲烷混合溶剂中,冰盐浴下慢慢分批加入叔丁基氯搅拌反应,薄层色谱法监控反应进程;反应完毕倒入乙酸乙酯中,用水洗涤,用无水硫酸钠干燥,过滤,蒸发至干,即得苯基氯化肟,备用。
3-苯基-5-氨基异噁唑的合成
将制得的苯基氯化肟与氨基乙炔按1∶1的比例置于圆底烧瓶中,加入二氯甲烷溶解,在碳酸铯作用下室温反应3h,柱色谱分离,即得3-苯基-5-氨基异噁唑。
参考文献
[1] Quilico; Speroni Gazzetta Chimica Italiana,1946,vol.76, p. 148, 163