二氮杂环丙烯

由酮合成二氮杂环丙烯，通常先由对应酮与羟胺在碱性存在（如吡啶）下，加入盐酸羟胺加热肟化[4][5]，在碱与对甲苯磺酰氯的作用下发生Neber重排反应,最后用氨处理得到二氮杂环丙烯结构[1][3][6][7]。

由酮合成二氮杂环丙烯的步骤。

二氮杂环丙烯也可以直接由酮与氨和氯胺作用下直接得到二氮杂环丙烷，再利用氧化银氧化得到二氮杂环丙烯[8][9]。二氮杂环丙烯可以由多种氧化剂氧化二氮杂环丙烷结构而来，例如Jones氧化 [10]、碘和三乙胺氧化[4] 、氧化银氧化[11]、草酰氯氧化[6]、铂钛电极电化学氧化[12]。

通过Jones氧化反应合成二氮杂环丙烯。

由脒合成二氮杂环丙烯，该反应称为Graham反应，可以一锅法合成卤代二氮杂环丙烯[13]，其上的卤原子可以被亲核试剂取代[14]。

Graham反应使用次卤酸钠氧化脒合成二氮杂环丙烯。

使用抗衡离子四丁基铵盐和亲核离子可以取代其上卤原子。

二氮杂环丙烯可以合成含各种配体的类似物并与对应受体一同孵育，然后光解产生对应卡宾，卡宾将与特征受体结合点的共价残基结合。该卡宾化合物包括生物正交标记或处理，并以此分离感兴趣的蛋白质。通过质谱对蛋白质进行消化和测序，鉴定卡宾与哪些残基结合，来确定受体中的结合点位。

受体标记研究中使用二氮杂环丙烯的例子有：

• Kinoshita等人通过使用含二氮杂环丙烯交联结构和生物素标签的植物激素类似物进行分离，发现了油菜素类固醇植物激素的油菜素类固醇受体，并推动了类似的其他植物激素研究[22]。

油菜素类固醇二氮杂环丙烯类似物

• Balas等人[23]通过含二氮杂环丙烯结构的花生四烯酸乙醇胺类似物探针发现了新型非CB1/CB2大麻素受体。

• 安眠药丙泊酚在GABA_A受体键合腔内使用含二氮杂环丙烯结构的丙泊酚类似物[24]。

丙泊酚 (左) 与其类似物m-Azipropofol

类似于受体标记的方法，含有二氮杂环丙烯的天然底物类似物可用于判定酶的键合口袋，例如：

• 合成含有二氮杂环丙烯结构的依托泊苷类似物，一种被广泛使用的靶向二型拓扑异构酶，被寄望用于寻找依托泊苷的结合位点 [25]。

依托泊苷类似物

二氮杂环丙烯也被用于涉及核酸的光亲核标记实验，例如：

• DNA聚合物中的核苷酸糖上结合二氮杂环丙烯结构来研究DNA小沟和DNA聚合酶间的相互作用[26]。

核苷糖类似物

• DNA聚合物中的核苷酸碱基上结合二氮杂环丙烯结构来研究蛋白质修复DNA的模式[27]。

胸苷类似物

• 二氮杂环丙烯被用于研究蛋白质脂质相互作用，例如鞘脂和体内蛋白质的相互作用。