2-氨基-5-碘烟酸:性质与研究应用
2-氨基-5-碘烟酸:性质与研究应用
2-Amino-5-iodonicotinic acid是一种卤代氨基吡啶羧酸,被广泛用作药物化学、杂环合成和钯催化交叉偶联反应中的多功能构建模块。
- CAS号
- 35364-39-7
- 分子式
- C6H5IN2O2
- 分子量
- 263.02 g/mol
- 外观
- 淡黄色至黄色晶体固体
- 关键官能团
- 伯胺基(C-2位)、碘取代基(C-5位)、羧酸基(C-3位)
- 产品编号
- A170905
化学结构与关键性质
2-氨基-5-碘烟酸(CAS 35364-39-7)是一种取代吡啶衍生物,芳环上具有三个不同的官能团:2位的伯氨基、3位的羧酸基和5位的碘取代基。其分子式为C6H5IN2O2,分子量约为263.02 g/mol。
吡啶环上电子供体氨基与电子受体羧酸基的共存,形成了极化的电子环境,影响各位点的反应活性。5位的C–I键在过渡金属催化反应中对氧化加成尤为活跃,使该化合物成为交叉偶联化学中高度活泼的反应底物。游离的羧酸和氨基还为酰胺键形成、酯化和环化反应提供了官能化位点。
该化合物通常呈淡黄色至黄色晶体固体。建议在阴凉、干燥、避光条件下储存,以保持其稳定性,因为氨基碘代吡啶对长时间光照可能较为敏感。
合成与构建模块作用
2-氨基-5-碘烟酸中的碘取代基是其合成化学价值的主要驱动力。碳–碘键在钯(0)催化的交叉偶联反应中具有最高的反应活性,包括铃木–宫浦反应(与硼酸)、薗头反应(与末端炔烃)、根岸偶联反应(与有机锌试剂)以及Buchwald–Hartwig胺化反应。与芳基溴或芳基氯相比,芳基碘的高反应活性通常允许更温和的反应条件并获得更高的产率。
2位氨基可参与缩合反应,形成咪唑并吡啶、嘧啶并吡啶及其他与药物发现项目相关的稠合双环或多环杂环骨架。C-3位的羧酸基可方便地形成酰胺和酯,或转化为酰基叠氮化物,通过Curtius重排获得3-氨基吡啶衍生物。
这三个官能团共同作用,允许从单一原料进行多方向多样化,使2-氨基-5-碘烟酸成为高通量药物化学研究中生成聚焦化合物库的高效平台。
在药物化学与药物发现中的应用
吡啶基骨架是已批准药物和临床候选物中最普遍的杂环体系之一。烟酸(吡啶-3-羧酸)核心赋予了有利的理化性质,包括适中的极性、相对于纯碳环类似物更好的水溶性,以及与生物靶点形成氢键的能力。
2-氨基-5-碘烟酸被用作激酶抑制剂合成中的中间体,其中吡啶氮和氨基可与激酶活性位点铰链区残基形成关键的氢键相互作用。它还可用作放射性标记示踪剂的前体:C–I键可在放射性碘标记策略中加以利用(例如使用125I或123I),制备用于放射自显影或SPECT成像的探针,尽管在先导化合物优化中冷化学应用更为常见。
此外,从该骨架获得的衍生物已在抗菌、抗病毒和抗癌研究项目中得到探索,反映了功能化氨基烟酸体系广泛的生物学相关性。从事片段型药物发现(FBDD)的研究人员也将该化合物用作片段苗头物或片段衍生化的起始点,这得益于其紧凑而信息丰富的结构。
操作、储存与安全注意事项
与大多数有机碘化合物和芳香胺类似,操作2-氨基-5-碘烟酸时应穿戴适当的个人防护装备(PPE),包括丁腈手套、护目镜和实验服。应在通风良好的区域或通风橱内操作,以减少细颗粒粉尘的吸入。
储存时,化合物应置于密封容器中,在室温或2–8°C下保存,避免潮湿和直射光照。在推荐的储存条件下,该物料预计可在较长时间内保持规格级纯度;但用户在敏感分析或关键合成步骤前,应通过HPLC或NMR验证纯度。
含有该化合物的废弃物处理应遵守当地机构和政府关于化学废弃物的法规,特别是考虑到其含碘特性。使用前请查阅Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS,产品编号A170905),获取完整的危险分类、急救措施和处置指导。
常见问题
2-氨基-5-碘烟酸在交叉偶联反应中有何用途?
5位的芳基C–I键对钯(0)催化剂的氧化加成具有极高反应活性,能够在相对温和的条件下高效进行铃木–宫浦、薗头、根岸和Buchwald–Hartwig反应。这种反应活性与正交的氨基和羧酸官能团相结合,允许对分子进行选择性和序列性官能化。
如何储存2-氨基-5-碘烟酸(A170905)以保持其纯度?
该化合物应储存在密封容器中,避免潮湿、高温和直射光照,理想情况下按产品标签规定在2–8°C或室温下保存。建议在关键实验使用前,特别是长期储存后,通过HPLC或NMR确认纯度。
2-氨基-5-碘烟酸能否用于合成稠合杂环化合物?
是的。与环氮相邻的2位氨基非常适合与含羰基试剂(如醛、酸酐、原甲酸酯)缩合,构建稠合双环体系,如咪唑并[1,2-a]吡啶、吡啶并[2,3-d]嘧啶及相关骨架,这些骨架在药物化学和药物发现领域具有重要意义。
2-氨基-5-碘烟酸的分子量和CAS号是多少?
2-氨基-5-碘烟酸的分子量约为263.02 g/mol,CAS登记号为35364-39-7,分子式为C6H5IN2O2。
2-氨基-5-碘烟酸是否适用于放射性碘标记研究?
芳基碘的结构基序通常用于放射性碘标记化学;含有125I或123I的同位素富集类似物原则上可通过卤素交换或亲电碘化策略从相应前体制备。然而,Aladdin Scientific的标准产品(A170905)含有非放射性碘,适用于常规合成化学应用。需要放射性类似物的研究人员应咨询专业放射化学供应商。
参考文献
- Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry, 5th ed.; Wiley-Blackwell: Oxford, 2010. (General reference for pyridine and nicotinic acid derivative chemistry.)
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
- Sonogashira, K. Development of Pd–Cu catalyzed cross-coupling of terminal acetylenes with sp2-carbon halides. J. Organomet. Chem. 2002, 653, 46–49. doi:10.1016/S0022-328X(02)01158-0
- Meanwell, N. A. Synopsis of Some Recent Tactical Application of Bioisosteres in Drug Design. J. Med. Chem. 2011, 54, 2529–2591. (Context for pyridine scaffolds in medicinal chemistry.) doi:10.1021/jm1013693
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
危险品化学品经营许可证(带存储)