恶唑类化合物的合成方法综述

1、河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 页共37页第一章：噁唑类化合物的合成方法综述1.引言：含有两个杂原子且其中一个杂原子为N的五元环体系叫唑，数目很多。根据杂原子在环中位置不同，有可分为1,2-唑和1,3-唑。五元环中杂原子为N、0的化合物是噁唑类化合物,其种类较多,有噁唑（1）、噁唑啉（2）、噁唑烷（3）、噁唑酮、苯并噁唑（4）等。111OOOONNNHN1234NOONn5噁唑类化合物是一类重要的杂环化合物,一些具有噁唑环的化合物具有生物活性1。例如2-氨基噁唑具有杀真菌、抗菌、抗病毒作用2。同时它们在中间体、药物合成中也具有广泛的用途3,4,5。分子结构中含有噁

2、唑环的聚苯并噁唑（5）是耐高温的高聚物6。噁唑（1）是1，3位含有0、N原子的五元环，为有像吡啶一样气味且易溶于水的液体,是非常稳定的化合物,它在热的强酸中很稳定,不发生自身氧化反应,不参与任何的正常的生物化学过程。其二氢和四氢杂环化合物叫做噁唑啉或4，5二氢唑啉（2）和噁唑烷或四氢噁唑啉（3）。虽然噁唑环这个名称还是Hantzsch在18871年确定的,但一向没有人作过大量深入的研究,因为这个环系不常见于天然产物中,而且制备也相当困难。直到青霉素的出现,才推动了噁唑的研究。青霉素本身虽没有噁唑环,但它最初是疑为是属于这个环系的。青霉素实际含有一个噻唑环,而噁唑是噻唑的氧的类似物。因为青霉素是

3、一个很重要的药品,研究的范围也由噻唑推广到了噁唑。下面我们就将噁唑类化合物的合成方法进行综述。2.合成方法噁唑类化合物可由提供N,0原子的化合物来合成。2.1.Cornforth法合成噁唑环1947年由Cornforth等人首次合成第一个含有噁唑环的化合物7。其过程如下HCN+(CH3)2CHOH+HClH2N=CHOCH(CH3)2EtqCCHzNH2ClEtO2CCH2-N=CHOCH(CH3)2HC(OEt)3KOEtEtO2CCNHCCHOCH(CH3)2AcO加热河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第

4、 #页共37页第 #页共37页HOOC喹啉ClNH2OiPrCO2EtEtO2CCH2NH2OiPrHCO2EtEtOKCO2EtNOiPrHCO2EtNAcO%57%EtO2C水解CuO,加热据此设计合成噁唑-4-羧酸乙酯的路线如下7。河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 #页共37页O34%OK82%2.2.碱催化酰氨基磺酰烯关环合成法用3-酰氨基-2-碘-1-苯磺酰烯在碱催化下关环可得到噁唑化合物8。HNMePhSO2NaI2旷PhSO2aq,EtAchv80CNHNaOHMePhO2SH

5、2COTHF0C38%NMeO94%2.3.由西佛碱氧化法合成在温和的反应条件下，用二醋酸碘苯作氧化剂可以以良好产率将西佛碱氧化生成2-芳基-5-甲氧基噁唑化合物9。ONArPhl(OAc)2,NaOAc,r.t.NCH3-ArOCHO3methanol,1hO下表为相同合成反应所对应的反应物、生成物与产率：表1反应物PhCHNCH2COCH3p-CH3OC6H4CHNCH2COCH3p-CH3C6H4CHNCH2COCH3Op-ClC6H4CHNCH2COCH3Op-O2NC6H4CHNCH2COCH3Op-EtC6H4CHNCH2COCH3生成物NPhOOCH3Np-CH3OC6H4OOC

6、H3Np-CH3C6H4OOCH3Np-ClC6H4OOCH3Np-O2NC6H4OOCH3Np-EtC6H4OOCH3产率%818488767182河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页24用a-酰胺基羰基化合物脱水环合合成a-酰胺基羰基化合物脱水环化是噁唑的重要合成方法。NH-H2O河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 页共37页OORobinson-Gabriel法合成Robi

7、nson-Gabriel法是合成噁唑的一种典型方法，将a-酰胺基取代的酮由H2SO4或P2O5、SOCl2、PCl5等脱水剂处理，环合而成噁唑环（a-酰胺基取代的酮经过酮肟还原、酰化来制备），通过示踪原子18O表明噁唑中的氧来自酰胺基11。Ch2-nhh3c-ccp%3O*Oh2so4或SOCIH3C或PCI5HOCH3H3CNCH3ONH浓h2so42斗NH-h2oNDh室温PhPhPhPhPhOOPhHOOO72%NHH2SO4-NH3CCH3-H3C3CH33OO(CH3CH2O)2OOOOC2H5ONH2IIHCOCH2COCH3C2NHH5OOP2O5H_C2H5ONOOO12米用此

8、法环合收率高。作为原料的酰胺基酮除用肟来制备外，亦很易从a氨基酸和酸酐作用取得：OHNZn,HOAcOOAc2ONHOHONH2Ac2O2hOONHO如果原料改用酰基取代的氨基酸酯，则环合生成相应的烷氧基取代的噁唑。HNcH2H3CCCOOEt3ONH3COEt3O用达金一韦斯特（Dakin-West）ga-氨基酸和乙酸酐（在吡啶或碱存在下）反应，氨基被酰化后进一步反应得到环状酸酐-氮杂内酯（6），它的活泼CH原子团在碱的影响下失去质子，碳原子成为碳负离子，它再和酸酐作用形成新的C-C键，水解脱羧得到a-酰氨基酮（7）。a-酰氨基酮（7）进一步脱水得到噁唑14。RCHCOOHNH2（ch3co

9、）2OtRchcoohh2oNHOC0-CH3COOHCOCH3CH3H3COCCOCh3+h2oRCCOOHR-CHPOCH3NHH2SO4.H3CCH3NHCH3COCH3COCH3二芳基噁唑由芳基羧酸先制成酰氯，然后和氨基醇反应成含羟基的酰胺，再经羟基氧化成醛，最后由POC13脱水环合15而得。CF3CF3CF33COOHSOCI牛cocihoch2ch（nh2）ch2ch沖kl回流2hNNRT,2h,CH2CI2,Et2NNOCF3OCF3PeidodinanNH1P0CI3CH2CI2NEt90Cl5min,DMFN1CHCHONHICHCH2OHEtOEtN后来人们对此进行了改进，

10、在碱性条件下，不经过羟基氧化而直接由a羰基和与羟基相邻的碳原子结合而形成噁唑。若噁唑环处于两个芳环之间时，可利用上述改进的方法通过芳基酰胺可以和醛基羧酸16、醛基羧酸甲酯17或乙酯先生成中间体，然后再进一步接环，环合衍生得到噁唑。芳基酰胺和醛基羧酸甲酯反应式如下：FOFOOHCHCOOCH。NH2CHOCOOCH3N3AHFFFONHcO2CH3CHReductionAFONHfH2OHCHFIFFONaOHNF当使用CHOCOOH时，在经溴代噻吩接环后，需要将羧酸甲酯化（先经氯化亚砜酰化,再经甲醇酯化）。后续反应相似，可制得下列同系物。FONS如果采用芳基乙酸酯为原料，经异氰酸酯作用后得到酮

11、肟，再经还原成胺，酰化成卩-酰氨基醇后接环，同样经过碱作用环合而成噁唑18。反应式如下：NOHCH2COOEtC4H9ONCCNh2CHFCOCINHCH2OHNaOHFCHCOOEtLiAIH4河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页HOH2C河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文第 页共37页第 #页共37页如果芳基酰胺和cich2ch(OCH3)2反应，可以同样合成噁唑。生成的中间体需在三氧化铝作用下接环，在NaOH作用下环合，

12、得到噁唑17,18。OCH2CI2Nchoch3HFFONH2+ClCH2CH(OCH3)2FEtO邻氨基酚与乙酸酐作用，首先N-乙酰化，而后在较高温度下与相邻的羟基脱水环合，生成2-甲基苯并噁唑19。NH2+2(CH3CO)2OOHCH3+AcOHNHCOOHCH3NHoroHCH3河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文第 #页共37页第 #页共37页有邻氨基对甲苯酚与羟基丁二酸在酸性催化剂作用下脱水，环合得到双5-甲基苯H

13、3C并噁唑乙烯H_CCCH3HHoffmann法合成a-酰氨基醛类化合物在三苯基磷，六氯乙烷作用下脱水环合得到2,4-二取代噁唑类化合物。对于利用a-酰氨丙酮脱水环化这种常用方法,Hoffmann等人将此进行改进，放弃了条件剧烈的h2so4或P2O5、SOC12、PC等等，而使用比较温和的三苯基磷和六氯乙烷作为环合试剂.河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文21第 #页共37页21第 页共37页Sibi,M.P和Mentzel,M.和Hoffmann等人采用此法合成了2-4-二取代噁唑。R2HNHNR1OivR2HNR1R1HNR1PPh3呼一

14、叫R1iiiiiR2河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文21第 #页共37页21第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文21第 #页共37页21第 #页共37页i)：羰基二咪唑,N-甲基-O-羟甲基-氨基氢氧化物,CH2Cl2;ii):HCl,乙醚；iii):R2的氯代酸,TEA,CH2Cl2orR2酸，羰基二咪唑,吡啶,CH2Cl2;iv):LAH,THF.此类反应的机理如下：R2R2PPh3Cl23NR1O2河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届

15、本科毕业(学位)论文21第 #页共37页21第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文21第 #页共37页21第 #页共37页表为此类反应对应产物的产率：河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 #页共37页表2产物产率%产物产率%79PhJ81Oph76JUNNf76BnojHh94912.4.3符雷德（Wrede）法合成符雷德（Wrede）22用a氨基酸和乙酸酐及乙酸钠共热，然后在100C用五氯化磷处理，则发生环化作用得到2，5-二甲基噁唑。RCHCOOHCH3CO

16、ONa,(CH3CO)2ONH2加热CHCOOHNHCOCH3(CH3C0)20R-CHCOOHInhcoch3PCI匸100CH3CNOCH3河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 页共37页这个方法实际上是由两个反应组合成的：即由达金一韦斯特（Dakin-West）a酰氨基酮合成和罗宾森一加布里埃尔（Robinson-Gabriel）噁唑合成两个反应组合。这个方法由于产率低，所以没有实用价值。2.4.4周培

17、根法合成COORNH2.HCI在2004年,周培根23等人利用色氨酸与取代的苯甲酸在DCC催化下脱水缩合得到酰胺,再通过DDQ苄位氧化和分子内环合生成5-（3，-吲哚基）-噁唑。COOHR1OH/SOCI-NH292.298.4%N2IHR1OOC1NHR2R1OOC1NR2ODDQ/THF.O34.6-60.3%NN1R3HHOOCH4moIL-1KOH/EtOH,thenAcOH,89.193.5%NNR2OR13HR3其中：R1=Me或Et,R2=H或OH，R3=H或OH或OCH3或Cl。以丙酰乙酸乙酯(8)为原料,经溴化得到4-溴丙酰乙酸乙酯(9),3与苯甲酰胺在甲苯中回环合得到2-(

18、5-甲基-2-苯基-4-噁唑)-乙酸乙酯(10),用氢化铝锂还原(10),即得2-(5-甲基-2-苯基-4-噁唑)-乙醇(11)24。PhNH2BrPh10OEtCH3CHCl3OEtPhCH3refluxBrOEtCOOEtPhCH3COOEtetherLiAIH4Ph11CH2OH67.3%Br22.5.用马来二腈合成在典型的缩氨酸偶联条件下,用氨基马来二腈和羧酸制备酰胺,然后关环得到5-氨基噁唑25。NCNCNCC-C3H5CO2H,DCCNH3TsO吡啶,室温NHC_C3H5OH2NC_C3H568%26用一个a-卤代羰基物组分（或等价物）和一个能提供C-2与氮原子的体系来合成2.6.

19、1用a-卤代羰基物组分与提供C-2氮原子的三原子体系反应合成噁唑。a-卤代酮和酰胺进行缩合法是一种合成噁唑重要的方法。a-卤代酮是合成噁唑最重要的原料,例如氯丙酮与乙酰胺作用可得2，4-二甲基噁唑。CH3COCH2ClOIIH3COCCCHHO一CCH+OCCH3H2O+HClClNH2Occh3CH3河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页此法产率低，不宜用与噁唑的合成，更好用于噻唑的制备。用羟

20、基酮合成用2-羟基酮和甲酰胺反应得4，5-二酯噁唑，水解脱羧后得噁唑，环上的氧原子来源于2-羟基酮26。例如安息香与甲酰胺的反应可视为噁唑的一般合成方法27。与氰胺反应得2-氨基噁唑28。EtO2CNNH2N120CaqBa(OH)270CHEtO2C2O2O然后在喹啉中加热O60%60%EtO2CO+EtO2COH河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 页共37页OOHCCHPhH2NN+H”OPhO河西学

21、院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 页共37页PhOOHTH2NC1+CCNHPhNH2以L-天门冬氨酸单甲酯为原料，经过氨的苄基化，Dakin-West反应，三氯氧磷脱水环合，氢化锂氯还原反应得到化合物2-（5-甲基-2-苯基-4-噁唑）-乙醇29。NH2HOOCCOOHSOO。广CH3OHNHBzMeOOCAc2O24COOHPyPhOOLiAlH44b-NOMeNH2.HClBzClH3COOCACOOHE

22、t3NMeOOCNHBzPOCl3COMePhONOH27用来源于异氰阴离子的酰基化得到a-异氰基羰基化合物自发的关环得到噁唑类化合物来源于部分异氰的阴离子的酰基化产物自发关环得到取代噁唑30。EtO2CNClC+PhOKOH-BuEtO2CTHF10CEtO2CCNPhOCO2MeMeNHBocMeNCn-BuLiTHF-78CMeONHBoc76%噁唑也可由异氰基乙酸乙酯的酰基化制得31的苷氨酸的氨基氯化衍生物在碱性催化下关环生成。河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文58%第 #页共37页58%第 #页共37页河西学院化学系2005届本科

23、毕业(学位)论文14O15第 页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文58%第 #页共37页58%第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页c-C6H11COClCNCHOEt22EtOCH2Cl2回22流NOClc-C6H11Et3N3EtOO-IOCocc-C6H11O62%河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文58%第 #页共37页58%第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页贾谱(Japp)

24、32等人利用二苯乙醇酮(benzoin)和腈在浓硫酸存在的条件下作用，同样得到4，5-二苯基噁唑。Ph-fOPhCHOH+NC_MePhH2soPhNMeO河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文58%第 页共37页58%第 页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页HCN得到4，5-二苯基噁唑。乙腈、丙腈和苄腈得到相似产率的噁唑衍生物。这个反应可能是以二苯乙醇酮的烯醇式进行反应，加于碳氮叁键，再脱水环化。Ph一C-OH+RCN-厂。c-RPhCPh”ORPhC_-OHYHNPhOHN2.8丙炔酰胺的环异构化

25、合成噁唑适量羰基类化合物的SiO2催化将丙炔酰胺环异构化合成相应的2,5-二取代或2,4,5-三取代噁唑化合物，获得较好的产率33。反应如下：OR2OR2HNR1SiO2R3OR3R2OOR1-2R1ONNR3例如：,5-二取代噁唑34。PhHN1.n-BuLi(2.2equiv)(a,b,c)OHRorLiHMOS(2.2equiv)(d)RTHF,-78CPh2.PhCHO,-78-0C13HNDess-MattinoxidCH2CI2,r,tSiIicage(300%w/w)PhCH2CI2,24h-O下表为此类反应R不同时对应产物的产率:表3RPh(a)Vinyl(b)t-BuEt(d

26、)OEt(e)产物12产率9847879091产物13产率5271565283产物14产率7184837093产物15产率998799320二氧化硅催化将丙炔酰胺醛类化合物转化为噁唑-5-乙酸基化合物35。OTMSCl,Et3Nnh232CH2Cl2r,tN(TMS)258%1.BuLi,THF,-78C2.ClCO2Et,-78-0CEtON(TMS)2O1.TBAF(5mol%),HSilicagel(300%w/w)EtOOPhCOCl,THFr，t.Eto-LNPhCH2Cl2,24hPh2.HONO67%90%具有不同炔基的化合物在二氧化硅催化下可区域选择性得到噁唑类化合物。例如用此

27、法可合成2，4，5-三取代多不饱和噁唑36。n-BuONHn-BuLi,THF,-78C(a),-78-0CBTSn-BuONHOH46%1.Dess-Martinoxid,CH2CI2,r,t.旷2.SiO2,CH2Cl2，r,t.BTS。On-BuN河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页2.9用重氮羰基化合物来合成卡宾或类卡宾与腈进行环加成可生成噁唑环类化合物。卡宾（或类卡宾，可用金属催化剂）与a-重氮羰基化合物制得，与氰基环加成生成噁唑。a

28、-重氮酮和a-重氮酯都可以使用。例如有重氮酯反应生成5-氧代噁唑37。NCNCN2PhCNRh2(OAc)4NMeOOCHCI3，回流MeO035%MeO2C(MO2C)2C=N2NMe回流PhP(NHCOCF3)4CH3Cl334ON3353%MeOOPh河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业

29、(学位)论文14O15第 #页共37页2.10由卩一酮基叠氮化物与异硫腈芳基化合物合成该法主要用于合成2-N-芳基噁唑类化合物38。由卩一酮基叠氮化物与异硫腈芳基化合物在三苯基磷催化加热下脱去N2得到。合成途径如下：OIIR一CN3+ArNCSPPh?,dioxaneArHN90C,15min河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共3

30、7页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页其反应机理为：R2R1N3OR2NAr=CNPPh3R2Ph3PNR1ArNCSOR1ArR1NO1H河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页下表为该类反应对应的产率：河西学院化学系20

31、05届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页异硫氰芳基化合物卩-酮基叠氮化物NONO2O表4MeONCSNON3OMeONONCSNCF3CNCSMeO2CMeONCSNCabMeOONCN3F3COMeO2CN3MeOOO2N70NCabNNNO53HNNO50HN产物产率%HNO6

32、92.11.用热分解或光解三唑或异噁唑合成热分解或光解三唑或异噁唑失去一分子N2或CO2可得到噁唑39。RiCORiR1RiCOR2hvorFVP-N2orFVP-CO2R2R3R2R3R2R3R3例如光解或热分解2-酰基异噁唑失去一分子CO2可的到多噁唑。河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(

33、学位)论文14O15第 #页共37页H3CH3C3COCO2Et-CO2加热H3CCH395%CH3(1)KOH/H2o.SOCl2isoxazolone/baseCO2EtCH3OCCO2EtCH3H3C300nmor加热-CO23NEtO2C85%河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位

34、)论文14O15第 #页共37页2.12由醛类化合物合成2.12.1用ROMPgel和醛类化合物合成跑用化合物ROMPgel可以非常有效的将醛类化合物转化为噁唑，并且产率很高。典型反应是用芳香醛和ROMPgel在乙腈和叔丁基甲基弧（equiv）在65C时反应12h可得到噁唑。OX河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 页共37页河西学院化学系

35、2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页2.12.2由碳化二亚胺类化合物和芳香醛类合成41。碳化二亚胺类化合物16（其中R为三苯甲基或叔丁基）和芳香醛类反应可以一步合成2-烷基噁唑17，将17酸化移去三苯甲基基团可得到2-氨基噁唑。ONTosH2CN二CNR+R2C-baseR2HONHR1HClRi=PhF比1617NNH2O22.12.3Asinger型一步合成法合成42醛类化合物和氨及二羟基丙酮通过Asinger型反应一步得到2,5-二氢-4-羟甲基噁唑。ONHHOOH2，5-二氢-4-羟甲基噁唑经过氧化可得到-4-羟甲基噁唑类化合物。也可以用酮类化合物与二羟基丙酮、氨发

36、生Asinger型反应得到2,5-二氢-4-羟甲基噁唑42，但产率很低。例如O+HOOH+NH3OH下表为该类化合物反应所得产物的产率表5醛类化合物产物产率%NOHFCHOF18NCHOOH77NCHOOH28NOHCHOo43HOOHOH|oNRO河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文14O15第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)

37、论文14O15第 #页共37页19%另外,1,3-二羟基丙酮在该反应条件下,可与氨反应得到类似得2,5-二氢-4-羟甲基噁唑O2HOOH+NH32.13戴维森（Davidson）酮醇（偶姻）合成噁唑43苯酮醇乙酸酯或苯酮醇苯甲酸酯用乙酸铵的冰醋酸溶液处理得到2-甲基-4,5-二苯基HOHOOH100%河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文第 页共37页噁唑或2，4，5-三苯基噁唑。PhPh_COoPh-HFo-C-Cw+NH3Ph+CH2Ph2H2o2,4,5-三烷基噁

38、唑可用类似的方法合成。例如由脂肪族酮的0酰基衍生物由脂肪族烯二醇的二酯类和乙酸乙铵作用。EtC一OCOEtIIEtCOCOEt+CH3COONH2EtNEtEtO这个反应的范围可扩展到a乙酰基乙酰乙酸乙酯和a氯代乙酰乙酸乙酯，它们和乙酸铵作用得到2,4-二甲基噁唑-5-羧酸酯。如下所示：CH3COROOCCHOcH3COCH3COONH2H3CROOCOCH3河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文第 #页共37页2.14.自身异构化合成噁唑-4-醛、酮44和5-异氧基-4-

39、酰基噁唑45得热平衡发生在较低的温度(90C-120C),生成更稳定的异构体羰基化合物，中间体可能是季氰-烯醇盐。90-120PhClClNHOPh-PhClPh90%综上所述，合成噁唑类化合物得方法很多。可以由酰氨类、酮类、醇类、卤代羰基类、腈类、异腈类、三唑、异噁唑类、丙炔酰氨羰基类化合物、叠氮化合物等试剂为原料来合成噁唑类化合物。也可以发生自身异构化得到噁唑。在众多方法中，用a-酰氨基羰基化合物经脱水剂处理环合成噁唑类化合物是一种普遍、且较常用得方法，其中最典型得方法是Robinson-Gabriel合成法。3.参考文献：1.花文廷.杂环化学.北京.北京大学出版社.1991:2232.P

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50、不常见于天然产物中，故人们对其研究也不深入。直到1947由年Cornforth2首次合成噁唑以来，对于噁唑类化合物的合成研究也有了新的进展。同时人们发现具有噁唑环的化合物有广泛的用途，所以研究它的合成也成为当今社会的一大热点3。在我们合成抗体蛋白荧光染料的时候，需要一个中间体2-氯甲基-5-乙氧羰基噁唑，现将其合成报道如下：2.反合成分析ClO,NII将目标产物2-氯甲基-5-乙氧羰基噁唑拆分为两部分（I）和（II）。OH3COI第一部分（I）选用重氮基乙基丙酮酸酯，因为它被加热易失去一分子N2转化为CH3CH2O-C（O）-C（O）-CH为环提供一个氧原子，同时在环5位引入-C（O）ch2c

51、h3取代基;第二部分（II）选用氯乙腈，它易转化为CLCH2Cn为环提供一个氮原子和一个碳原子,同时在环2位引入一CH2Cl取代基。故在文献所述的十四种合成方法中参考第九种方法来合成目标产物2-氯甲基-5-乙氧羰基噁唑。其反合成路线如下：ClCH3H3CClOOCHO-cc-ci25+CH2N2重氮基乙基丙酮酸酯是一种重氮化合物,其制备通常由重氮甲烷和卤代羰基化合物（我们选用草二酰单乙酯）来完成。重氮甲烷在国内一般由亚硝基甲基脲来制取，亚硝基甲基脲由乙酰基甲基脲和亚硝酸根反应得到。用甲氨、浓盐酸和尿素可直接得到乙酰基甲基脲。草二酰单乙酯可由无水乙醇与草酰氯反应得到。其反合成路线如下：OOIII

52、CHOCCCHNe252O1O1C2H5O-H+Cl191-C-ClH3C_Nc_NHNOh2nc_nh2+CH3NHCiH3CNC-NHONO2河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文第 #页共37页河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 页共37页第 页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文第 #页共37页3.结果讨论：制草二酰单乙酯实验探讨OOCH3CH2OCCCl+HClIIIICH3CH2OH+C

53、lCCCl溶剂的选择可溶解草酰氯的溶剂有氯仿、甲苯、四氢呋喃、醚、苯4。由于草酰氯遇水剧烈分解，故所选溶剂应绝对无水。选用氯仿作溶剂，因其干燥方法简便，沸点较底（61.2C）,与草酰氯的沸点（6364C）4相接近，在反应结束后，过量的草酰氯和溶剂氯仿可一同蒸出,循环使用。3.1.2.原料用量配比的选择根据反应式，草酰氯和乙醇以1：1的配比完全反应得制草二酰单乙酯，但实际上，由于反应体系不可避免的会有少量水分，一部分草酰氯会被分解，则乙醇必会过量。当乙醇与草酰氯完全反应得到草二酰单乙酯后，过量的乙醇又会与草二酰单乙酯再发生取代反应生成草二酰二乙酯，使产率降低，故草酰氯和乙醇配比应略大于1：1。3

54、.1.3.加料顺序的确定因乙醇的沸点高于草酰氯的，比草酰氯的性质稳定，且用量小于草酰氯的用量，同时为了避免生成草二酰二乙酯，故先将草酰氯和溶剂快速（防止进水）加入到反应器中，在搅拌、低温下将乙醇缓慢滴入。温度的控制草酰氯和乙醇在低温下发生一取代生成草二酰单乙酯，高温下发生二取代生成草二酰二乙酯。因此反应应在低温下进行。在冰浴（0C左右）条件下反应，并时时更换冰，以保证温度不高于0C，发现反应时间很长，但制得的产物比较纯净，无草二酰二乙酯生成。反应时间的确定通过多次重复实验发现，无论反应进行多长时间，仍有HC1气体放出，即此反应缓慢且不完全。反应时间增加时，产率增加幅度并不明显，故反应时间一般控

55、制在30小时左右。滴加速度的控制滴加速度应非常缓慢（一滴/5秒），滴加过快，反应物的浓度增加，反应速率加快，会迅速产生HCl气体而发生危险。其次，滴加乙醇速度过快，乙醇浓度增加，都有可能在反应瞬间生成草二酰二乙酯。反应的后处理反应结束后，将反应液恢复至室温，在普通蒸馏装置上蒸馏，尾接管用燕尾管。由于草酰氯、氯仿、草二酰单乙酯都有毒4,5，所以蒸馏要在通风良好的通风橱中进行操作。收集馏分时，只轻轻旋转燕尾管，使不同馏分收集入不同接受瓶中，接受瓶在蒸馏结束后一次拆去，不可在蒸馏过程中拆去，以免气体放出而产生危险。由于草酰氯、草二酰单乙酯遇水易分解，污染环境危害人类健康，故蒸馏结束后，所用仪器全用稀

56、氨水洗涤之后，再用水冲洗。制亚硝基甲基脲实验探讨CH3NH2+HCICH3NH3CICH3NH3CI+H2NCONH2ch3nhconh2+nh4ciCH3NHCONH2+hno2CH3N(NO)CONH2+h2o3.2.1.制取方法的选择制备亚硝基甲基脲的方法已很成熟，就国内目前而言，常用的有两种方法：A法:用乙酰胺制备；B法：用甲胺水制备。A法：用乙酰胺制备2CH3CONH2+Br2+2NaOHCH3NHCONHCOCH3+NaBr+2H2OCH3NHCONHCOCH3+H2OCH3NHCONH2+CH3COOHCH3NHCONH2+HNO2CH3N(NO)CONH2+H2O此法是先用乙酰

57、胺和溴、氢氧化钠制取乙酰基甲基脲（CH3NHCONHCOCH3）,再由乙酰基甲基脲和水、亚硝酸钠反应得亚硝基甲基脲。但经过多次重复次实验，产率很低甚至无产物出现。在制取乙酰基甲基脲时，根据文献原料用量及实验条件制取却未得到产物。发现溴的用量对产率影响较大。由于溴易挥发，且反应是在加热条件下进行的，所以应加入过量的溴（过量约24g）,可提高产率。当按文献盐酸用量来制取亚硝基甲基脲时，也未得到产物。发现溶液的酸性影响产率。当减少盐酸用量时，产物出现。在蒸汽浴条件下，当将盐酸滴加到乙酰基甲基脲上，刚使乙酰基甲基脲完全润湿（用量很少），冷却后滴加入亚硝酸钠，产物立刻出现，但产率仍然不高。于是放弃该方法

58、，改用第二种方法制取亚硝基甲基脲，产率较高。温度的控制亚硝基甲基脲在高于30C时会发生分解，产生白烟。故反应应在低温下进行。所以要将冷的甲基脲-亚硝酸盐溶液加入到冰浓硫酸中，且必须保证加入速度应使反应液温度不超过0C。产物的后处理反应结束后（即滴加完甲基脲-亚硝酸盐溶液），立即抽滤，将产物压干。由于亚硝基甲基脲可溶于水，固洗涤时将其与5ml冷水搅成糊状后，吸滤抽干，放于真空干燥器中干燥后后保存于冰箱中，以免其分解。其次，现已证明亚硝基甲基脲具有强烈的致癌性7，并且其致癌性具有特定选择性8，故在处理时要极端小心，其粉尘切勿与皮肤接触，不可吸入呼吸道。3.3制重氮甲烷和重氮基乙基丙酮酸酯实验探讨H

59、3CNCNH+KOHKCNO+H2O河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文河西学院化学系2005届本科毕业（学位）论文第 #页共37页第 页共37页河西学院化学系2005届本科毕业(学位)论文第 #页共37页NOOOIIN+c2h5o_c_c_ciHciOO”CH=OCCCHN。+252由于重氮甲烷不稳定，易爆炸，不可长期保存，制备后立即投入下一个反应。故将制备重氮甲烷和重氮基乙基丙酮酸酯的实验一起讨论。制备重氮甲烷的文献甚多9，一般方R_N_CH3法是将具有结构No的化合物在碱性条件下催化降解。国外一般用N-亚硝基-N-甲基-N1-硝基弧和N-甲基-N-亚硝基对甲苯磺酰胺来制备，收率较

60、高。国内一般用亚硝基甲基脲来制备。我们选用国内的方法。反应器的选择重氮甲烷是一种危险性极高、应用广泛、极有价值的试剂9。有剧毒且易爆炸，遇光、遇酸、遇粗糙面、浓度过高都会引起爆炸10，故在制备它时所选仪器均为非磨口、无划痕的新仪器。玻璃导管用火焰烧光滑，橡皮导管也用新的。制重氮基乙基丙酮酸酯可用磨口仪器。致冷剂的选择由于重氮甲烷的沸点很低，为-23C4，且重氮基乙基丙酮酸酯为重氮盐，在高温下不稳定，所以反应需在低温下进行。考虑到物质在液相中反应较充分，于是用液氮浴将重氮甲烷转化为液体，再滴入草二酰单乙酯，但产率并不高。当用冰盐浴代替液氮浴（即重氮甲烷仍为气体）重复上述实验时，发现产率和用液氮浴