Isoxazol
chemische Verbindung
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Isoxazol ist ein von Furan und Pyrrol abgeleiteter stickstoffhaltiger Heterocyclus. Im Unterschied zum isomeren Oxazol befindet sich das Sauerstoffatom neben dem Stickstoff.
| Strukturformel | |||||||||||||||||||
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| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | Isoxazol | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
1,2-Oxazol (IUPAC) | ||||||||||||||||||
| Summenformel | C3H3NO | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
hellbraune Flüssigkeit[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 69,06 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
flüssig[1] | ||||||||||||||||||
| Dichte |
1,078 g·cm−3 (25 °C)[1] | ||||||||||||||||||
| Siedepunkt | |||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Thermodynamische Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| ΔHf0 |
42,1 kJ/mol[2] | ||||||||||||||||||
| Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa). | |||||||||||||||||||
Darstellung
Die Darstellung des unsubstituierten Isoxazol durch Umsetzung von Propinal mit Hydroxylamin wurde erstmals 1903 von Ludwig Claisen beschrieben.[3] Als Ausgangsverbindung kann auch 2-Chloracrolein[S 1] eingesetzt werden, das beim Erhitzen mit wässrigem Hydroxylaminhydrochlorid Isoxazol ergibt.[4]
Die Cycloaddition von Norbornadien (3) mit Knallsäure – in situ mit Triethylamin aus Formohydroximoyliodid (2) freigesetzt – ergibt ein Isoxazol-Derivat (4), das durch eine thermische Retro-Diels-Alder-Reaktion Cyclopentadien (5) und Isoxazol (6) ergibt. Formohydroximoyliodid wird durch Umsetzung von Knallquecksilber (1) mit Iodwasserstoff und Kaliumiodid erhalten.[5]
Vorkommen und Verwendung
Isoxazolringe finden sich als Strukturelement in einigen Naturstoffen wie z. B. Ibotensäure und Muscimol, die aus dem Fliegenpilz (Amanita muscaria) und dem Pantherpilz (Amanita pantherina) isoliert wurden.[6] Isoxazole bilden auch die Grundlage für eine Reihe von Medikamenten, z. B. der COX-2-Inhibitor Valdecoxib (Bextra).
Eigenschaften
Das UV-Spektrum von Isoxazol hat sowohl in wässrigen als auch in ethanolischen Lösungen ein Absorptionsmaximum bei 211 nm. Die Verbindung gehorcht nicht dem Lambert-Beerschen Gesetz und weist mit zunehmender Konzentration Hypochromie (Abnahme der Bandenintensität) auf. Dieser Effekt ist eine Folge des Dipolmoments (2,76 Debye in Benzol, 3,01 Debye in Dioxan)[7] und der antiparallelen Sandwich-Selbstassoziation über Dipol-Dipol-Wechselwirkungen.[8]
Molekülorbital-Berechnungen zeigen, dass die 4-Position des Moleküls die größte Reaktivität bezüglich einer elektrophilen Substitution aufweist. Die Aromatizität der Verbindung ist moderat und geringer als die von Oxazol.[9]
Isoxazol ist eine sehr schwache Base (pKa=−2,03) und schwächer als andere heterocyclische Verbindungen wie Pyridin, Thiazol oder Oxazol. Dies deutet auf die dominierende induktive Wirkung des stark elektronegativen Ringsauerstoffs.[10]