基本描述

惡唑的CAS號是288-42-6，分子式是C3H3NO，分子量是69.06。熔點是87-?84°C(lit.)，沸點是69-70°C(lit.)，密度是1.05g/mLat25°C(lit.)，折射率是1.425(lit.)，閃點屬66°F，以及酸度系數(shù)(pKa)是0.8(at33℃)。

 圖1 惡唑的結(jié)構(gòu)式。

合成

圖2 惡唑的合成路線[1]。

向溶于乙醇（3ml）中的芳族醛（1mmol）和2-氨基苯酚（1mmol）（2-芳基苯并惡唑的合成）或原酯（1mmol%）和2-氨苯酚（1mol）（2-烷基苯并[d]惡唑合成）的混合物中加入SnO2（1mol%）。將所得混合物在室溫下攪拌適當時間。在通過TLC（正己烷/乙酸乙酯5∶2）監(jiān)測的反應(yīng)完成后，在減壓下除去溶劑。將殘留物溶解在乙醚（3 ml）中，并在30°C下加熱5分鐘。然后將混合物冷卻至室溫并過濾以除去催化劑。在減壓下蒸發(fā)濾液以分離固體殘余物，將其從乙醇-水（10∶1）中重結(jié)晶以提供純產(chǎn)物惡唑。發(fā)現(xiàn)這些已知化合物的物理數(shù)據(jù)（M.p、IR、NMR）與文獻中報道的相同。合成路線如圖2所示。

圖3 惡唑的合成路線[2]。

將鄰氨基苯酚1a-u（0.5毫摩爾）、異氰酸鹽2a-i（0.6毫摩爾）和Pd（PPh3）4（5摩爾%，29.0毫克）在室溫下在空氣中的二惡烷（2毫升）中攪拌。攪拌適當時間后，將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，并使用乙酸乙酯和石油醚（5/1）的混合物作為洗脫劑通過硅膠短墊，得到分析純形式的目標化合物惡唑，產(chǎn)率：15%。收率：56%。時間：2小時。溫度：80℃。合成路線如圖3所示。

圖4 惡唑的合成路線[3]。

4-甲基-6-（4-苯基哌啶-1-基）嘧啶（2o）：在帶有PTFE/硅酮隔膜和氮氣鼓泡管的21x72 mm小瓶中加入10%的Pd/C（干粉，35.5 mg）、THF（3 ml）和4-甲基-2-（甲硫基）-6-（4-苯基哌啶-1-基）-嘧啶（1o）（500 mg，1.67 mmol）。將小瓶置于0°C浴中，用三乙基硅烷（800μl，5.01 mmol）處理，并在0°C下攪拌30分鐘，然后在室溫下攪拌4.5小時。通過45μM PTFE注射器過濾器過濾粗混合物，并將濾液濃縮成油。通過硅膠色譜純化（20-100%EtOAc/庚烷，然后0-10%MeOH/EtOAc）得到標題化合物。將2-（甲硫基）苯并[d]惡唑（10）（500 mg，3.03 mmol）、10%Pd/C（64.4 mg，0.061 mmol）和三乙基硅烷（1.450 ml，9.08 mmol）在THF（3.0 ml）中的混合物在0℃攪拌30分鐘，然后在室溫下攪拌12小時。在硅膠（0-100%CH2Cl2/庚烷）上純化。得到的惡唑為透明無色油狀物，產(chǎn)率294.5mg，產(chǎn)率67%。合成路線如圖4所示。

應(yīng)用

惡唑經(jīng)常被用作纖維合成材料的中間體，惡唑纖維的優(yōu)異性及具有阻燃性、耐高溫高壓、抗老化和耐摩擦等性能，可廣泛應(yīng)用于航空航天、防火服等領(lǐng)域，在高技術(shù)纖維、熱穩(wěn)定非線性光學材料、光敏材料等方面也獲得了應(yīng)用[4-6]。尤其是惡唑纖維長絲可用于彈道導(dǎo)彈和復(fù)合材料的增強組分、纖維光纜的受拉件和光纜的保護膜；繩索和纜繩等高拉力材料、高溫過濾用耐熱過濾材料、導(dǎo)彈和子彈的防護設(shè)備、防彈背心、防彈頭盔和高性能航行服、網(wǎng)球、快艇、賽艇等體育器材高級擴音器振動板、新型通訊、航空航天材料等[7-9]。惡唑纖維短切和漿粕可用于摩擦材料和密封墊片用補強纖維；各種樹脂塑料的增強材料等。

總之，惡唑纖維具有優(yōu)異的性能，如熱穩(wěn)定性和阻燃性，可用作防火服裝[10]；優(yōu)良的卷曲、耐化學品、耐剪切、耐摩擦及耐高溫磨擦性質(zhì)，耐沖擊性能，吸濕性小，能制成長絲、短纖等各種織物，可用作安全防護服和防彈材料等[11]；很高的比強度和比模量,作為增強纖維可用于高性能的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料如發(fā)動機、宇宙空間器材；優(yōu)異的耐燒蝕性能,可用于隔熱燒蝕復(fù)合材料等。因此惡唑纖維在很多領(lǐng)域都有很大的用途，必將得到很大的發(fā)展。

參考文獻

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