2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶:性质与应用
2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶:性质与应用
2-Chloro-3-methoxy-5-nitropyridine is a versatile halogenated nitropyridine building block widely employed in medicinal chemistry and pharmaceutical synthesis as a key intermediate for constructing biologically active heterocyclic scaffolds.(2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶是一种多功能卤代硝基吡啶构建模块,被广泛应用于药物化学和制药合成领域,是构建具有生物活性杂环骨架的关键中间体。)
- 化学名称
- 2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶
- 货号
- C194925
- 分子式
- C6H5ClN2O3
- 分子量
- 188.57 g/mol
- CAS号
- 147553-88-6
- 官能团
- 吡啶环上含有氯代、甲氧基和硝基取代基
- 主要用途
- 药物中间体及杂环合成构建模块
化学特性与结构
2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶(CAS 147553-88-6;货号C194925)是一种取代吡啶,具有三个不同的官能团:2位氯原子、3位甲氧基和5位硝基。其分子式为C6H5ClN2O3,分子量约为188.57 g/mol。
吡啶环氮原子作为吸电子中心,与5位硝基共同作用,使环具有强烈的缺电子特性。这种电子特性使2位氯取代基对亲核芳香取代反应(SNAr)具有高度活性,使该化合物成为一种高度活泼且可编程的骨架,可进行进一步官能团化。3位甲氧基为电子调控和潜在化学转化提供了额外的操作位点。
合成应用与反应活性
2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶的主要用途在于其作为杂环合成中亲电构建模块的角色。2位活化的C–Cl键可与多种亲核试剂(包括胺类、硫醇和醇盐)发生快速SNAr反应,从而高效获得多种取代氨基吡啶、硫醚及醚键连接的吡啶衍生物。
在钯催化交叉偶联化学中,芳基氯官能团可参与铃木–宫浦偶联、布赫瓦尔德–哈特维希偶联和根岸偶联等反应,但活性较低的芳基卤化物可能需要优化催化剂体系。5位硝基可使用常规还原剂(如铁/乙酸、催化加氢或氯化亚锡)还原为伯胺,从而生成2-取代-3-甲氧基-5-氨基吡啶中间体,在药物发现流程中具有重要价值。
这些正交反应位点的汇聚使该化合物成为适用于化合物库合成和先导化合物优化的多向中间体。
药学与药物化学相关性
卤代硝基吡啶在药物化学中占据重要地位,原因在于吡啶核心是苯环的生物电子等排体,具有更好的水溶性、代谢稳定性以及与生物靶点形成氢键相互作用的能力。2-氯-5-硝基吡啶基团尤其作为激酶抑制剂、抗菌剂及其他具有药理学意义的小分子合成中的前体或骨架而出现。
3位甲氧基进一步调节环的电子密度,当衍生化合物与酶活性位点或受体结合口袋相互作用时,可影响结合亲和力和选择性。从事基于片段的药物发现和高通量合成的研究人员经常使用此类三取代吡啶作为核心片段,原因在于其良好的合成可操作性和类药物的理化性质。
操作、储存与安全注意事项
与所有芳香族硝基化合物一样,操作2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶时应采取适当的实验室防护措施。操作过程中须佩戴标准个人防护装备(PPE),包括丁腈手套、安全护目镜和实验服。涉及该化合物粉末或溶液的操作应在通风良好的通风橱中进行,以防止吸入粉尘或蒸气。
该化合物应密封储存于容器中,远离热源、明火及不相容物质(如强氧化剂和强碱)。在阴凉干燥条件下储存(通常为2–8°C或分析证书上规定的室温)有助于保持纯度和长期稳定性。使用前请查阅阿拉丁科学提供的安全数据表(SDS),了解全面的危害分类、急救措施和处置指南。
含有该化合物的废弃物必须按照适用的地方、区域和国家危险化学品废弃物法规进行处置。
常见问题
2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶在化学合成中有什么用途?
它主要用作杂环化学和药物化学中的亲电构建模块。活化的2位氯取代基可与胺类、硫醇和醇盐发生亲核芳香取代反应,而5位硝基可选择性还原为氨基,为面向药学相关靶点的多步合成提供正交操作位点。
如何储存2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶(C194925)以保持其纯度?
该化合物应密封储存于阴凉干燥环境中,远离热源、强氧化剂和强碱。请参阅阿拉丁科学提供的分析证书和安全数据表,了解具体推荐的储存温度和条件。
2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶能否参与钯催化交叉偶联反应?
是的,芳基氯官能团原则上可以参与钯催化交叉偶联反应,如铃木–宫浦偶联、布赫瓦尔德–哈特维希偶联和根岸偶联。然而,芳基氯的活性通常低于芳基溴或芳基碘,因此可能需要优化催化剂体系(如大位阻膦配体和升高温度)以获得良好的转化率。
使用2-氯-3-甲氧基-5-硝基吡啶时需要哪些安全预防措施?
使用者应佩戴适当的个人防护装备,包括丁腈手套、安全护目镜和实验服,并在通风橱中进行所有操作。完整的危害信息(包括GHS分类和急救措施)详见阿拉丁科学提供的安全数据表,使用前应仔细阅读。
参考文献
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure, 4th ed.; Wiley: New York, 1992. (General reference for nucleophilic aromatic substitution and cross-coupling reactions.)
- Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry, 5th ed.; Wiley-Blackwell: Oxford, 2010. (Reference for pyridine chemistry and reactivity.)
- Aladdin Scientific. Product Information Sheet: 2-Chloro-3-methoxy-5-nitropyridine, SKU C194925. (Supplier certificate of analysis and SDS.)
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
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