5-苯基异恶唑-3-羧酸

发布时间：2025-09-28

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一、酸性

由于含有羧酸基团 (-COOH)，5-苯基异恶唑-3-羧酸具有一定的酸性。它可以与碱反应生成相应的盐，例如：

\[ \text{C}_6\text{H}_5\text{C}_3\text{H}_2\text{NO}_2\text{CO}_\text{OH} + \text{NaOH} \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{C}_3\text{H}_2\text{NO}_2\text{COONa} + \text{H}_2\text{O} \]

二、碱性

尽管该分子中含有氮原子，但由于它位于一个芳香性杂环内，且邻近两个氧原子，其碱性显著减弱，因此通常不表现出明显的碱性。

三、化学反应

# 1. 酯化反应

5-苯基异恶唑-3-羧酸可以与醇在酸性催化剂存在下发生酯化反应，生成相应的酯：

\[ \text{C}_6\text{H}_5\text{C}_3\text{H}_2\text{NO}_2\text{CO}_\text{OH} + \text{R-OH} \xrightarrow{\text{H}^+} \text{C}_6\text{H}_5\text{C}_3\text{H}_2\text{NO}_2\text{COOR} + \text{H}_2\text{O} \]

# 2. 酰氯化

与氯化试剂（如二氯亚砜，SOCl₂）反应，生成酰氯：

\[ \text{C}_6\text{H}_5\text{C}_3\text{H}_2\text{NO}_2\text{CO}_\text{OH} + \text{SOCl}_2 \rightarrow \text{C}_6\text{H}_5\text{C}_3\text{H}_2\text{NO}_2\text{COCl} + \text{SO}_2 + \text{HCl} \]

# 3. 酰胺化

与胺类化合物反应生成酰胺：

\[ \text{C}_6\text{H}_5\text{C}_3\text{H}_2\text{NO}_2\text{CO}_\text{OH} + \text{NH}_2\text{R} \xrightarrow{\Delta} \text{C}_6\text{H}_5\text{C}_3\text{H}_2\text{NO}_2\text{CONHR} + \text{H}_2\text{O} \]

四、物理性质

1. 熔点和沸点：作为有机固体，5-苯基异恶唑-3-羧酸具有较高的熔点，但具体的熔点数值需查阅实验数据。

2. 溶解性：由于含有羧酸基团，它在极性溶剂如水、乙醇中有较好的溶解性；但在非极性溶剂中的溶解性较差。

五、光谱特性

1. 红外光谱（IR）：显示羧酸的羰基吸收峰（约1700 cm⁻¹），以及苯环和异恶唑环的特征吸收峰。

2. 核磁共振（NMR）：氢谱（¹H NMR）和碳谱（¹³C NMR）会显示苯环和异恶唑环上氢和碳的特征信号。

六、稳定性

5-苯基异恶唑-3-羧酸在常温常压下通常是稳定的，但在极端条件下（高温或强酸碱环境）可能会分解。

七、衍生物

通过上述反应，可以制备一系列衍生物，如酯、酰氯、酰胺等，这些衍生物在合成复杂有机分子和药物中可能具有应用价值。

1. GHS分类

- 有害物品：根据联合国《全球化学品统一分类和标签制度》（GHS），5-苯基异恶唑-3-羧酸被归类为有害物品。这种分类意味着该物质可能对人体健康产生不利影响，因此在使用和储存过程中需要特别注意安全。

2. 安全术语

- S26：不慎与眼睛接触后，请立即用大量清水冲洗并征求医生意见。

- S36：穿戴适当的防护服。

- S45：若发生事故或感不适，立即就医(可能的话，出示其标签)。

3. 风险术语

- R22：吞食有害。

- R36/37/38：刺激眼睛、呼吸系统和皮肤。

- R42/43：吸入及皮肤接触可能致敏。

4. 急救措施

- 吸入：将患者移到新鲜空气处。如果出现呼吸困难，应输氧；如果呼吸停止，应进行人工呼吸。

- 皮肤接触：脱去污染的衣物，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

- 眼睛接触：分开眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗，并及时就医。

- 食入：通过饮足量温水并催吐来处理，避免昏迷患者因呕吐而窒息，并立即就医。

5. 消防措施

- 灭火剂选择：使用干粉、泡沫或二氧化碳灭火剂等。

- 灭火注意事项：消防人员须佩戴携气式呼吸器，穿全身消防服，在上风向灭火。尽可能将容器从火场移至空旷处。

6. 泄漏应急处理

- 防护措施：建议应急处理人员戴携气式呼吸器，穿防静电服，戴橡胶耐油手套。

- 泄漏处理：禁止接触或跨越泄漏物；作业时使用的所有设备应接地；尽可能切断泄漏源；收容泄漏物，避免污染环境。

7. 废弃处置

- 处置方法：应根据当地法规进行处置，确保废弃物不对环境造成污染。处理方法包括物理、化学或生物方法。

8. 安全数据表（SDS）

- 内容概述：SDS包含详细的化学物质信息、危害识别、成分组成、急救措施、消防措施、泄漏应急处理、操作处置与储存、接触控制和个体防护、理化性质、稳定性和反应活性、毒理学资料、生态学资料、废弃处置、运输信息、法规信息等部分。用户可以通过查阅SDS获取全面的安全信息和使用指导。

1. 化学纯度

- 定义：化合物的化学纯度是衡量样品中所含目标化合物比例的重要指标。高纯度意味着杂质含量低，有助于保证化学反应的可预测性和产品的一致性。

- 检测方法：高效液相色谱（HPLC）、气相色谱（GC）等。

- 标准：一般要求≥98%或更高，具体取决于应用领域。

2. 水分含量

- 定义：水分含量是指样品中水的比例，过高的水分含量会影响化合物的稳定性和反应性。

- 检测方法：卡尔费休滴定法、热重分析（TGA）。

- 标准：通常要求≤0.5%。

3. 残留溶剂

- 定义：在合成过程中使用的有机溶剂可能会残留在最终产品中，需要控制其残留量以确保安全。

- 检测方法：气相色谱（GC）。

- 标准：各类溶剂的残留量应符合国际药典或相关行业标准，如ICH Q3C指导原则。

4. 重金属含量

- 定义：重金属如铅、汞、砷、镉等可能对健康和环境有害，因此需要严格控制其含量。

- 检测方法：原子吸收光谱（AAS）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）。

- 标准：不同行业和应用有不同的限值要求，通常应低于ppm级。

5. 灰分

- 定义：灰分是指在高温下灼烧后残留的无机物质，反映样品中的无机杂质含量。

- 检测方法：灼烧法。

- 标准：通常要求≤0.1%或更低。

6. 比旋光度

- 定义：比旋光度是手性化合物的重要性质，通过测量偏振光旋转的角度来确定样品的光学活性。

- 检测方法：旋光仪。

- 标准：特定化合物有特定的比旋光度范围，需根据文献或标准设定。

7. 粒度分布

- 定义：粒度分布影响化合物的溶解速率和生物利用度，特别是在制药领域非常重要。

- 检测方法：激光粒度分析、电子显微镜。

- 标准：根据具体应用设定，如D90 < 50 µm。

8. 熔点

- 定义：熔点是指化合物从固态转变为液态的温度，是鉴定化合物纯度的重要指标。

- 检测方法：差示扫描量热法（DSC）、毛细管法。

- 标准：特定化合物有特定的熔点范围，需符合标准。

9. 红外光谱（IR）

- 定义：红外光谱用于确认化合物的官能团和分子结构，确保产品的一致性。

- 检测方法：傅里叶变换红外光谱（FTIR）。

- 标准：与标准图谱对比，峰位置和强度应一致。

10. 核磁共振波谱（NMR）

- 定义：NMR波谱提供详细的分子结构信息，验证化合物的结构。

- 检测方法：氢核磁共振（^1H NMR）、碳核磁共振（^13C NMR）。

- 标准：与已知结构的NMR数据对比，信号位置和裂分模式应一致。

11. 质谱（MS）

- 定义：质谱用于确定分子的分子量和分子结构，是鉴定化合物的重要手段。

- 检测方法：液相色谱质谱联用（LC-MS）、气相色谱质谱联用（GC-MS）。

- 标准：分子离子峰和碎片峰应符合理论计算值。

12. 微生物限度

- 定义：微生物限度检查是评估样品中微生物污染水平，确保产品卫生安全。

- 检测方法：微生物培养法。

- 标准：总需氧菌数、霉菌和酵母菌数、大肠杆菌等应符合药典或行业标准。

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