<p><b>3<i>H</i>-雙吖丙啶</b>（英語：<b>3<i>H</i>-Diazirine</b>）是一種含氮的雜環有機化合物，分子式為CH<sub>2</sub>N<sub>2</sub>，分子中氮原子以雙鍵連接，形成類似環丙烯的結構。雙吖丙啶<span id="noteTag-cite_ref-sup"></span>有一個分子中氮以單鍵連接的同分異構體。
</p><p>3<i>H</i>-雙吖丙啶可以作為卡賓的前體，例如用紫外線照射雙吖丙啶能使之分解為氮氣和對應卡賓。因此，雙吖丙啶作為小型光反應性交聯劑越來越受歡迎。經常被用於<span data-orig-title="光亲和标记" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="photoaffinity labeling"><span>光親和標記</span></span>研究，來觀察各種相互作用，包括配體-受體、配體-酶、蛋白質-蛋白質和蛋白質-核酸間的相互作用。
</p>


<h2><span id=".E5.90.88.E6.88.90"></span><span id="合成">合成</span></h2>
<h3><span id=".E9.85.AE.E5.90.88.E6.88.90"></span><span id="酮合成">酮合成</span></h3>
<p>由酮合成雙吖丙啶，通常先由對應酮與羥胺在鹼性存在（如吡啶）下，加入鹽酸羥胺加熱肟化，在鹼與對甲苯磺醯氯的作用下發生Neber重排反應,最後用氨處理得到雙吖丙啶結構。
</p>

<p>雙吖丙啶也可以直接由酮與氨和氯胺作用下直接得到二氮雜環丙烷，再利用氧化銀氧化得到雙吖丙啶。雙吖丙啶可以由多種氧化劑氧化二氮雜環丙烷結構而來，例如Jones氧化 、碘和三乙胺氧化 、氧化銀氧化、草醯氯氧化、鉑鈦電極電化學氧化。
</p>

<h3><span id=".E8.84.92.E5.90.88.E6.88.90"></span><span id="脒合成">脒合成</span></h3>
<p>由脒合成雙吖丙啶，該反應稱為<span data-orig-title="Graham反应" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="Graham reaction"><span>Graham反應</span></span>，可以一鍋法合成鹵代雙吖丙啶，其上的鹵原子可以被親核試劑取代。
</p>

<h2><span id=".E5.8C.96.E5.AD.A6.E7.A0.94.E7.A9.B6"></span><span id="化学研究">化學研究</span></h2>
<p>用紫外線輻照後，雙吖丙啶會產生單線態或三線態的對應卡賓。
</p>

<p>雙吖丙啶上的取代基會影響其光解後生成卡賓電子的分布狀態，雙吖丙啶環可以向卡賓碳空p軌道中提供電子，因此得到單線態卡賓分子。例如：苯基雙吖丙啶產生的卡賓是單線態的，而三氟甲基苯基雙吖丙啶與對硝基苯基雙吖丙啶產生的卡賓是三線態的。
</p><p>除了分解為卡賓外，給電子取代基會引發光異構化反應使雙吖丙啶環異構為線性的重氮結構，而此類物質不適合用於生物學化驗。相對的，三氟甲基芳基雙吖丙啶表現出良好的化學穩定性和光解卡賓產率，能廣泛用於生物學研究。
</p>

<p>雙吖丙啶產生的卡賓遇水會快速淬滅 ，因此光反應性交聯實驗的產率通常很低。然而，由此大量減少的非特異性標記也是使用雙吖丙啶的一個優勢。
</p>
<h2><span id=".E7.94.9F.E7.89.A9.E7.A0.94.E7.A9.B6"></span><span id="生物研究">生物研究</span></h2>
<p>雙吖丙啶可以用作光反應性交聯劑，光解產生的卡賓可以插入C-H、N-H和O-H鍵，實現其他物質與雙吖丙啶環的<span data-orig-title="邻近依赖性标记" data-lang-code="en" data-lang-name="英語" data-foreign-title="proximity labeling"><span>鄰近依賴性標記</span></span>。
由於雙吖丙啶擁有較小的體積、較長的輻射波長、短輻照時間、對酸鹼穩定的優點，是最常用的光反應性交聯劑。
</p><p>二苯甲酮在長時間輻照後產生三線態卡賓，可能會產生許多非特異性標記，而且通常對各種極性溶劑呈化學惰性。芳基疊氮化物則需要低波長的輻照，可能會破壞目標生物大分子。
</p>
<h3><span id=".E5.8F.97.E4.BD.93.E6.A0.87.E8.AE.B0.E7.A0.94.E7.A9.B6"></span><span id="受体标记研究">受體標記研究</span></h3>
<p>雙吖丙啶可以合成含各種配體的類似物並與對應受體一同孵育，然後光解產生對應卡賓，卡賓將與特徵受體結合點的共價殘基結合。該卡賓化合物包括生物正交標記或處理，並以此分離感興趣的蛋白質。通過質譜對蛋白質進行消化和測序，鑑定卡賓與哪些殘基結合，來確定受體中的結合點位。
</p><p>受體標記研究中使用雙吖丙啶的例子有：
</p>
<ul><li>Kinoshita等人通過使用含雙吖丙啶交聯結構和生物素標籤的植物激素類似物進行分離，發現了油菜素類固醇植物激素的油菜素類固醇受體，並推動了類似的其他植物激素研究。</li></ul>
<ul><li>Balas等人通過含雙吖丙啶結構的花生四烯酸乙醇胺類似物探針發現了新型非CB1/CB2大麻素受體。</li></ul><ul><li>安眠藥丙泊酚在GABA<sub>A</sub>受體鍵合腔內使用含雙吖丙啶結構的丙泊酚類似物。</li></ul><link rel="mw-deduplicated-inline-style" href="mw-data:TemplateStyles:r70089473/mw-parser-output/.tmulti">
<h3><span id=".E9.85.B6.E5.BA.95.E7.89.A9.E7.A0.94.E7.A9.B6"></span><span id="酶底物研究">酶底物研究</span></h3>
<p>類似於受體標記的方法，含有雙吖丙啶的天然底物類似物可用於判定酶的鍵合口袋，例如：
</p>
<ul><li>合成含有雙吖丙啶結構的依託泊苷類似物，一種被廣泛使用的靶向二型拓撲異構酶，被寄望用於尋找依託泊苷的結合位點 。</li></ul>
<h3><span id=".E6.A0.B8.E9.85.B8.E7.A0.94.E7.A9.B6"></span><span id="核酸研究">核酸研究</span></h3>
<p>雙吖丙啶也被用於涉及核酸的光親核標記實驗，例如：
</p>
<ul><li>DNA聚合物中的核苷酸糖上結合雙吖丙啶結構來研究DNA小溝和DNA聚合酶間的相互作用。</li></ul>
<ul><li>DNA聚合物中的核苷酸鹼基上結合雙吖丙啶結構來研究蛋白質修復DNA的模式。</li></ul>
<ul><li>雙吖丙啶被用於研究蛋白質脂質相互作用，例如鞘脂和體內蛋白質的相互作用。</li></ul><h2><span id=".E5.A4.87.E6.B3.A8"></span><span id="备注">備註</span></h2>

<h2><span id=".E5.8F.82.E8.A7.81"></span><span id="参见">參見</span></h2>
<ul><li>氮雜環丙烷</li>
<li>二氮雜環丙烷</li>
<li>氧氮環丙烷</li></ul><h2><span id=".E5.8F.82.E8.80.83.E6.96.87.E7.8C.AE"></span><span id="参考文献">參考文獻</span></h2>

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**3_H_- 雙吖丙啶**（英語：**3_H_-Diazirine**）是一種含氮的雜環有機化合物，分子式為 CH2N2，分子中氮原子以雙鍵連接，形成類似環丙烯的結構。雙吖丙啶有一個分子中氮以單鍵連接的同分異構體。

3_H_- 雙吖丙啶可以作為卡賓的前體，例如用紫外線照射雙吖丙啶能使之分解為氮氣和對應卡賓。因此，雙吖丙啶作為小型光反應性交聯劑越來越受歡迎。經常被用於光親和標記研究，來觀察各種相互作用，包括配體 - 受體、配體 - 酶、蛋白質 - 蛋白質和蛋白質 - 核酸間的相互作用。

## 合成

### 酮合成

由酮合成雙吖丙啶，通常先由對應酮與羥胺在鹼性存在（如吡啶）下，加入鹽酸羥胺加熱肟化，在鹼與對甲苯磺醯氯的作用下發生 Neber 重排反應，最後用氨處理得到雙吖丙啶結構。

雙吖丙啶也可以直接由酮與氨和氯胺作用下直接得到二氮雜環丙烷，再利用氧化銀氧化得到雙吖丙啶。雙吖丙啶可以由多種氧化劑氧化二氮雜環丙烷結構而來，例如 Jones 氧化 、碘和三乙胺氧化 、氧化銀氧化、草醯氯氧化、鉑鈦電極電化學氧化。

### 脒合成

由脒合成雙吖丙啶，該反應稱為 Graham 反應，可以一鍋法合成鹵代雙吖丙啶，其上的鹵原子可以被親核試劑取代。

## 化學研究

用紫外線輻照後，雙吖丙啶會產生單線態或三線態的對應卡賓。

雙吖丙啶上的取代基會影響其光解後生成卡賓電子的分布狀態，雙吖丙啶環可以向卡賓碳空 p 軌道中提供電子，因此得到單線態卡賓分子。例如：苯基雙吖丙啶產生的卡賓是單線態的，而三氟甲基苯基雙吖丙啶與對硝基苯基雙吖丙啶產生的卡賓是三線態的。

除了分解為卡賓外，給電子取代基會引發光異構化反應使雙吖丙啶環異構為線性的重氮結構，而此類物質不適合用於生物學化驗。相對的，三氟甲基芳基雙吖丙啶表現出良好的化學穩定性和光解卡賓產率，能廣泛用於生物學研究。

雙吖丙啶產生的卡賓遇水會快速淬滅 ，因此光反應性交聯實驗的產率通常很低。然而，由此大量減少的非特異性標記也是使用雙吖丙啶的一個優勢。

## 生物研究

雙吖丙啶可以用作光反應性交聯劑，光解產生的卡賓可以插入 C-H、N-H 和 O-H 鍵，實現其他物質與雙吖丙啶環的鄰近依賴性標記。
由於雙吖丙啶擁有較小的體積、較長的輻射波長、短輻照時間、對酸鹼穩定的優點，是最常用的光反應性交聯劑。

二苯甲酮在長時間輻照後產生三線態卡賓，可能會產生許多非特異性標記，而且通常對各種極性溶劑呈化學惰性。芳基疊氮化物則需要低波長的輻照，可能會破壞目標生物大分子。

### 受體標記研究

雙吖丙啶可以合成含各種配體的類似物並與對應受體一同孵育，然後光解產生對應卡賓，卡賓將與特徵受體結合點的共價殘基結合。該卡賓化合物包括生物正交標記或處理，並以此分離感興趣的蛋白質。通過質譜對蛋白質進行消化和測序，鑑定卡賓與哪些殘基結合，來確定受體中的結合點位。

受體標記研究中使用雙吖丙啶的例子有：

* Kinoshita 等人通過使用含雙吖丙啶交聯結構和生物素標籤的植物激素類似物進行分離，發現了油菜素類固醇植物激素的油菜素類固醇受體，並推動了類似的其他植物激素研究。

* Balas 等人通過含雙吖丙啶結構的花生四烯酸乙醇胺類似物探針發現了新型非 CB1/CB2 大麻素受體。
* 安眠藥丙泊酚在 GABAA 受體鍵合腔內使用含雙吖丙啶結構的丙泊酚類似物。

### 酶底物研究

類似於受體標記的方法，含有雙吖丙啶的天然底物類似物可用於判定酶的鍵合口袋，例如：

* 合成含有雙吖丙啶結構的依託泊苷類似物，一種被廣泛使用的靶向二型拓撲異構酶，被寄望用於尋找依託泊苷的結合位點 。

### 核酸研究

雙吖丙啶也被用於涉及核酸的光親核標記實驗，例如：

* DNA 聚合物中的核苷酸糖上結合雙吖丙啶結構來研究 DNA 小溝和 DNA 聚合酶間的相互作用。

* DNA 聚合物中的核苷酸鹼基上結合雙吖丙啶結構來研究蛋白質修復 DNA 的模式。

* 雙吖丙啶被用於研究蛋白質脂質相互作用，例如鞘脂和體內蛋白質的相互作用。

## 備註

## 參見

* 氮雜環丙烷
* 二氮雜環丙烷
* 氧氮環丙烷

## 參考文獻
157-22-2