吖嗪

吖嗪是有機化合物的一類，呈環狀結構，含有一個或幾個氮原子。吖嗪化合物具有一定的生物活性。

基本介紹

• 中文名：吖嗪
• 英文名：azine 
• 分類：化學

簡介

名稱

吖嗪，呈環狀結構，含有一個或幾個氮原子。

(1)含有一個氮原子的是吡啶(pyridine)或氮(雜)苯。

(2)含有二個氮原子的是噠嗪(pyridazine)、嘧啶(pyrimidine)——C₄H₄N₂、吡嗪(pyrazine)或稱二嗪或二氮(雜)苯。

(3)含有三個氮原子的三嗪(triazine)或三氮(雜)苯，含有四個氮原於的四嗪(tetrazine)或四氮(雜)苯，含有五個氮原子的五嗪(pentazine)或五氮(雜)苯。

(4)含有一個氮原子和一個氧原子的惡嗪(oxazine)或氧氮苯。

(5)含有一個硫原子和一個氮原子的噻嗪(thiazine)或硫氮苯。

作用

吖嗪是用途很廣泛的化合物，如作染料、光敏物質 、聚合單體 、另外它們還是加成反應的母體化合物。

合成

常用合成吖嗪的方法是用過量的水合臍與醛酮反應。因為肼是有毒害物質， 反應時要採取必要的保護措施。近來有一些不以肼為原料的方法 ， 但這些反應不具備有簡便，高產， 通用性強的特點。縮氨脈在高溫可分解生成吖嗪很早曾有報導 ，但這種反應得到的是混合物， 且產率低。產生了由芳香醛和鹽酸氨基脈在無水氯化鋅催化下一步生成吖嗪的新反應，此方法具有簡便， 高產，通用性強等特點。合成路線如右圖：

合成吖嗪的新方法

舉例

硼吖嗪

物理化學性質：熔點為-58℃，沸點55℃，密度0.898，易燃液體，與水反應生成可燃性硼烷，熱分解排出有毒的氮氧化物，強刺激眼睛，皮膚和黏膜，存放光照可自行爆炸，庫房通風低溫乾燥， 0℃以下存放；避光存放； 防水。

硼吖嗪

套用：硼吖嗪是一種重要的BN陶瓷先驅體，在常溫下為液態，其分子式為B₃N₃H_6，既可以用作PIP法製備BN基複合材料的先驅體，也可以用作CVD法製備BN塗層的先驅體。

合成方法：合成時所需要的時間為3～4h。所有裝置在使用前必須充分乾燥，並且通入惰性氣體(氬或氮)。市售的NaBH₄可不必提純直接使用。二甘醇二甲(基)醚(diglyme)與氫化鈣一起回流8h，加入LiAlH₄繼續蒸餾。取市售品(C₄H₉)₃N與乙酸酐回流，在101.325kPa壓力下進行蒸餾。另外，2,4,6-三氯三聚硼吖嗪宜在高真空中經40℃下升華。

在2L三口燒瓶上裝有攪拌器、回流冷凝器(裝有氫氧化鉀乾燥管)、750mL滴液漏斗(上面裝有進氣管及調節氣壓的支管)。在操作中，通過進氣管緩緩通入乾燥氮氣流(或氬氣流)。將77g NaBH₄(過量25%)溶於600mL二甘醇二甲醚中，並裝進燒瓶內，燒瓶在冰水浴中冷卻。在激烈攪拌下，加入380g(C₄H₉)₃N(約過量25%)。然後將100g 2,4,6-三氯三聚硼吖嗪溶於250mL二甘醇二甲醚的溶液經1～2h滴入反應器內。添加完畢，進一步攪拌繼續冷卻30min。再將40cm的維德米爾(Widmer)管裝在反應器上，與冷凝捕集器(用乾冰甲醇冷卻)和高真空系統(133Pa以下)連線起來。將反應器調至室溫以後，再徐徐加熱至40～50℃對生成物進行蒸餾。這時三聚硼吖嗪及某些副產物均凝聚在捕集器中。對粗三聚硼吖嗪，可在25cm的罩式塔(塔中充滿不鏽鋼螺旋)中、在101.325kPa壓力下的乾燥氬氣流中進行再蒸餾。接受器用冷凍劑(冰鹽水)冷卻。可製得約18～20g的三聚硼吖嗪。收率為41%～46%。

水楊醛吖嗪

物理化學性質：密度為1.172g/cm^3，熔點為213℃，沸點399.078°C ，閃電256.058°C，保持容器密封，儲存在陰涼，乾燥的地方。常溫常壓下穩定，避免氧化物接觸。對水是稍微有害的，不要讓未稀釋或大量的產品接觸地下水，水道或者污水系統，若無政府許可，勿將材料排入周圍環境。刺激眼睛、呼吸系統和皮膚。

水楊醛吖嗪

合成方法：在裝有攪拌、溫度計、回流冷凝管及滴液漏斗的250ml 四口燒瓶中，加入38ml 水，20g 氫氧化鈉當其完全溶解後（加28ml 水溶，留10 ml給苯酚。加NaOH 時一定要將NaOH 加到水中，不能加水加入到NaOH 中，因為NaOH 遇水劇烈放熱，所以NaOH 一定要慢慢加，必須一定要等上次的NaOH 溶解後再加入），降至室溫，攪拌下加入9.4g 苯酚（燒杯中加入10mL 水，然後將加入熱的苯酚液體。苯酚熔點40度，常溫下容易凝固，不事先溶在水中，會粘在杯壁，引起誤差），完全溶解後加入0.16mL(3-6滴) 三乙胺（相轉移催化劑），水浴加熱至60 ℃時，在強烈攪拌下，於30分鐘內緩緩滴加16mL 氯仿（氯仿沸點61.1度，易揮發，恆壓滴液漏斗要蓋塞）。滴完後，繼續攪拌回流1小時，同時升溫到65 ℃左右，此時反應瓶內物料漸由紅色變為棕色，並伴有懸浮著的黃色水楊醛鈉鹽。

回流完畢，將反應液冷至室溫，以1: 1鹽酸（值日生配製）酸化反應液至pH=2-3，靜置，分出有機層（用125 mL梨形分液漏斗，每次最多2/3體積，可能要分2~3次萃取），水層以乙酸乙酯萃取之（氯仿比重大，1.47，一般產物是在下層），合併有機層，水浴蒸餾除去乙酸乙酯後，用加熱套進行水汽蒸餾（加50mL 熱水進行水蒸氣蒸餾，不能蒸乾，否則瓶子不好清洗。若蒸乾，用熱的NaOH 溶液清洗）至無油珠滴出為止，分出油層，水層以乙酸乙酯萃取2次，將油層合併後，加飽和亞硫酸氫鈉溶液（20mL ，值日生配製）。大力振搖後，濾出水楊醛與亞硫酸氫鈉的加成物，用10%硫酸（值日生配製）於熱水浴上分解加成物，分出油層，以無水硫酸鈉乾燥之，吸濾後測體積算產率。

安全術語：不慎與眼睛接觸後，請立即用大量清水沖洗並徵求醫生意見；穿戴適當的防護服、手套和護目鏡或面具。