背景及概述

異噻唑是一類含硫、氮五元芳香雜環(huán)化合物，CAS號(hào)288-47-1，與噻唑互為同分異構(gòu)體，噻唑中硫、氮原子處于1,3位，而異噻唑硫、氮為1,2位相鄰結(jié)構(gòu)，特殊共軛體系賦予其獨(dú)特化學(xué)活性，是殺菌劑、醫(yī)藥、有機(jī)合成領(lǐng)域的核心母核骨架。常溫下為無色透明易揮發(fā)液體，帶有刺激性特殊雜環(huán)氣味，微溶于水，可與甲醇、丙酮、甲苯、二氯甲烷等有機(jī)溶劑互溶。

特性及制備

異噻唑環(huán)具備芳香性，環(huán)內(nèi)電子云分布不均，氮原子帶有孤對(duì)電子，硫原子易發(fā)生氧化，環(huán)上碳位點(diǎn)可發(fā)生鹵代、硝化、烷基化、加成等多種親電取代反應(yīng)。相鄰S、N原子形成強(qiáng)吸電子共軛效應(yīng)，使雜環(huán)穩(wěn)定性優(yōu)于多數(shù)呋喃、吡咯類雜環(huán)，同時(shí)極易與金屬離子形成配位絡(luò)合物。丙烯醛與硫氰酸鹽環(huán)合閉環(huán)，經(jīng)酸化、萃取、減壓精餾提純制備異噻唑，反應(yīng)條件溫和，原料易得，適合規(guī)模化生產(chǎn)；實(shí)驗(yàn)室少量制備可通過丙炔硫醇與氨環(huán)化得到，產(chǎn)物純度更高[1]。

圖1 異噻唑的合成反應(yīng)式

應(yīng)用

以異噻唑?yàn)榛A(chǔ)母核，經(jīng)甲基、氯取代衍生出MIT、CMIT、BIT等主流工業(yè)抑菌劑。這類衍生物能破壞微生物細(xì)胞膜、抑制酶系統(tǒng)活性，對(duì)細(xì)菌、真菌、藻類均有強(qiáng)效滅殺效果，廣泛添加于水性涂料、工業(yè)循環(huán)水、日化洗護(hù)、造紙漿料、金屬切削液，低添加量即可長(zhǎng)效防霉抑菌，是全球用量最大的水性體系防腐原料。

異噻唑母核用于合成抗炎、鎮(zhèn)痛、抗真菌及抗腫瘤先導(dǎo)藥物。雜環(huán)結(jié)構(gòu)可提升分子脂溶性，增強(qiáng)病灶滲透能力，修飾后的藥物毒副作用更低；同時(shí)可制備農(nóng)用殺菌劑，針對(duì)白粉病、霜霉病等作物真菌病害，兼具內(nèi)吸傳導(dǎo)與保護(hù)作用。有機(jī)合成中，異噻唑常作為配位配體、有機(jī)合成砌塊，用于光電功能雜環(huán)材料、熒光探針的研發(fā)，其硫氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)可優(yōu)化材料光電響應(yīng)性能。

參考文獻(xiàn)

[1]Kang, Yong Koo; Lee, Kyung Seok; Yoo, Kyung Ho; Shin, Kye Jung; Kim, Dong Chan; Lee, Chang-Seok; Kong, Jae Yang; Kim, Dong Jin.[J]Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters, 2003 , vol. 13, # 3 p. 463 - 466.