基本信息
化学名称:3,5 - 二甲基异噁唑,英文名为 3,5 - Dimethylisoxazole。
分子式:。
分子结构:异噁唑环是一个含有一个氮原子和一个氧原子的五元杂环,在其 3 位和 5 位上分别连接有一个甲基。这种杂环结构赋予了它特殊的化学性质。
物理性质
外观:通常是无色透明液体。这是因为其分子间作用力较弱,分子排列比较松散,在常温下呈现液态,并且没有明显的颜色。
气味:具有特殊的气味。其气味的产生与分子结构有关,具体的气味描述可能因个体差异而有所不同。
沸点和熔点:沸点大约在 144 - 145℃,熔点在 - 92℃左右。沸点和熔点这些物理性质反映了分子间作用力的大小,沸点决定了它在加热到何种温度时会汽化,熔点则表示从固态转变为液态的温度点。
密度:密度约为 0.937g/cm³。这个密度值可以帮助区分它与其他物质,例如在与其他液体混合或分离过程中,通过密度差异进行操作。
溶解性:微溶于水,这是因为其分子中的疏水部分(如甲基和异噁唑环)占比较大,与水分子之间的相互作用较弱。它能与乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂互溶,这是因为有机溶剂可以与 3,5 - 二甲基异噁唑分子中的极性部分(如氮原子和氧原子)以及非极性部分(如甲基)产生相互作用,从而使其溶解。
化学性质
稳定性:在一般条件下比较稳定,但在强氧化剂、强酸或强碱等极端条件下可能会发生反应。例如,遇到强氧化剂时,异噁唑环可能会被氧化,导致分子结构被破坏。
环上反应:异噁唑环可以发生多种反应。它可以进行亲电取代反应,例如在适当的条件下(如在酸性催化剂存在下),可以在环上引入其他基团。同时,环上的氮原子和氧原子也可以参与一些反应,比如与金属离子形成配位化合物等。
甲基反应:3 位和 5 位的甲基也具有一定的反应活性。在适当的反应条件下(如在光照或引发剂存在下),甲基可以发生自由基反应,例如与卤素发生自由基取代反应,在甲基上引入卤素原子。
制备方法
也可以通过一些含有异噁唑环的前体化合物经过修饰(如甲基化反应等)来制备,但这种方法可能相对复杂,涉及到多个反应步骤和对反应条件的精确控制。
可以从乙酰丙酮和羟胺出发进行合成。首先,乙酰丙酮()与羟胺()在一定的反应条件下(如在酸性或碱性介质中)发生缩合反应,生成 3,5 - 二甲基异噁唑。反应式大致为:一定条件。反应过程中,羟胺的氨基与乙酰丙酮的羰基发生缩合,经过脱水等步骤形成异噁唑环。
合成路线一:通过缩合反应
合成路线二:其他方法
用途
有机合成中间体:是一种重要的有机合成中间体。在药物合成领域,可用于合成一些具有生理活性的化合物,例如一些抗菌药物、抗炎药物等的合成可能会用到 3,5 - 二甲基异噁唑来引入特定的结构单元。在农药合成方面,它也可以作为中间体来构建具有杀虫、除草等活性的农药分子。
材料科学领域:在材料科学中,可用于合成一些具有特殊性能的有机材料。例如,通过它与其他有机化合物的反应来制备具有光电性能的材料,用于有机发光二极管(OLED)等器件的制造。
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陈顺