4-溴异恶唑的合成与应用研究

简述

异恶唑为五元杂环化合物，含有一个氧原子和一个氮原子，二者相邻排列。4-溴异恶唑即在异恶唑环的4号位连接溴原子‌得到的化合物，化学式为C₃H₂BrNO，分子量为147.96，常表现为橙色低熔点固体。异噁唑衍生物（如4-溴异恶唑）具有杀虫、杀菌等生物活性，具有一定的药用潜力[1]。

理化性质

密度：1.812g/cm³

熔点：38-43℃

沸点：182.7℃ at 760mmHg

闪点：64.3℃

折射率：1.507

合成工艺

4-溴异恶唑可以异恶唑为原料通过亲电溴代反应制备。而异恶唑烷类化合物的合成可以硝酮类化合物和碳酸乙烯亚乙酯在铑催化剂、银盐和添加剂作用下反应得到。本发明具有起始原料简单易制备，底物适用范围广和操作简单等优点，所得异恶唑烷骨架属于天然产物中最常见骨架，具有潜在的药物活性[2]。

除上述方法，在离子液体[Cpmim]Cl中，利用-甲氧基炔酮肟醚为反应底物，以5mol% PdCl₂为催化剂，2equiv CuBr为溴源，可以中等至优良产率(68%～90%)合成系列4-溴异恶唑及其衍生物。该反应具有产率高，底物适用范围广，原子经济性高等优点。此外，生成的产物通过进一步的修饰与转化可以衍生为结构复杂的，具有潜在生物活性的异恶唑活性分子[3]。

应用研究

文献提供了一类检测细胞内粘度变化的异恶唑类化合物荧光探针分子，该探针合成路径简便，以水为反应溶剂，减少了有机溶剂的使用，响应可持续发展理念，实现了溶剂的零排放。反应中巧妙地使用了TPGS750M在水中形成微胶束来解决有机化合物在水中的溶解性问题，充分利用了水的优秀理化性质，反应条件温和，反应高效。并且表面活性剂TPGS750M通过处理可以回收利用，完全符合环境友好的原则。该探针对粘度变化敏感，能实现溶液中粘度的检测，并且可以实现细胞内粘度检测与成像，在荧光生物标记领域也有潜在的应用价值[4]。以该异恶唑类化合物荧光探针分子的合成为启发，可以4-溴异恶唑为研究对象展开探针研究。

参考文献

[1]李倩倩,吴中梅,张敏,等.3-芳基-4-芳胺甲基异噁唑衍生物的合成及其生物活性初探[J].有机化学, 2020, 40(7):6.DOI:10.6023/cjoc202003026.

[2]朱曼,刘丙贤,张亚南.异恶唑烷类化合物的合成方法:CN202211086127.0[P].CN202211086127.0.

[3]李建晓,林绍,黄瑞康,等.离子液体中钯催化O-甲氧基炔酮肟醚串联环化/溴化反应[J].有机化学, 2018:0-0.

[4]王宇光,陈圆,刘贝.一种异恶唑类化合物作为粘度荧光探针的应用.CN202110926257.X.