2-氯-N-乙基嘧啶-4-胺:性质与应用
2-氯-N-乙基嘧啶-4-胺:性质与应用
2-Chloro-N-ethylpyrimidin-4-amine是一种氯代氨基嘧啶中间体,被广泛用作药物化学中的多功能构建模块,可通过亲核芳香取代反应和交叉偶联反应构建多种具有生物活性的杂环骨架。
- IUPAC命名
- 2-氯-N-乙基嘧啶-4-胺
- 分子式
- C6H8ClN3
- 分子量
- 157.60 g/mol
- 核心骨架
- 嘧啶(1,3-二嗪)环
- 关键反应位点
- C-2氯(亲电)位点及C-4乙氨基
- 主要用途
- 用于合成具有药理活性的嘧啶衍生物的中间体
- 产品编号
- C195400
化学结构与性质
2-Chloro-N-ethylpyrimidin-4-amine(分子式C6H8ClN3,分子量157.60 g/mol)的嘧啶环在2位被氯原子取代,在4位被乙氨基取代。嘧啶环是一种缺电子芳香杂环,在1位和3位含有两个环氮原子,这显著增强了C-2位氯取代基对亲核芳香取代(SNAr)的活性。
C-4位的乙氨基通过共振向环内提供电子密度,部分抵消了环的亲电性,但同时提高了C-2位被亲核试剂取代的易感性。这种双重功能性——亲电的C-2氯活化位点与C-4位的仲胺——使该化合物成为一种极具价值的双功能构建模块。
该化合物在室温下通常为固态,应在干燥条件下避免潮湿和强氧化剂储存,以保持纯度和反应活性。
合成与反应性
合成2-Chloro-N-ethylpyrimidin-4-amine最常见的路线是通过2,4-二氯嘧啶与乙胺的选择性单氨化反应。由于2,4-二氯嘧啶4位的氯比2位的氯具有更强的亲电性(源于相邻环氮的诱导效应),在低温下控制加入一当量乙胺通常能以较高选择性得到4-氨基产物。
保留的C-2氯基团可作为进一步多样化的活化位点,主要方式包括:
- 亲核芳香取代(SNAr):与胺、醇或硫醇反应,引入多种杂原子取代基。
- 过渡金属催化的交叉偶联:Pd催化的Suzuki、Buchwald-Hartwig或Negishi偶联反应,在C-2位引入芳基、杂芳基或氨基。
这些正交反应模式使化学家能够从单一原料出发,构建结构多样的嘧啶类似物库。
在药物化学与药物发现中的应用
嘧啶骨架是已批准药物中最普遍的杂环之一,广泛存在于激酶抑制剂、抗病毒药物、抗菌药物和中枢神经系统活性药物中。由于2-Chloro-N-ethylpyrimidin-4-amine预先安装了乙氨基,有助于提高水溶性和调节亲脂性等有利药代动力学特性,因此是合成此类化合物的重要前体。
典型的药物化学应用包括:
- 合成含2,4-二氨基嘧啶核心骨架的靶向激酶抑制剂。
- 制备含复杂嘧啶体系的抗病毒和抗菌化合物。
- 构建用于构效关系(SAR)研究的片段库。
- 作为天然产物全合成及候选药物多步合成中的关键中间体。
C-2氯基团在温和SNAr条件下的反应活性,在需要快速构建化合物库的并行合成和组合化学中尤为重要。
操作、储存与安全注意事项
与所有卤代含氮杂环化合物一样,在操作2-Chloro-N-ethylpyrimidin-4-amine时应采取适当的安全预防措施。操作过程中应始终佩戴标准实验室个人防护装备(PPE),包括丁腈手套、安全护目镜和实验室外套。
主要操作与储存指南包括:
- 储存:存放于阴凉、干燥、通风良好的地方,密封保存,远离潮湿、热源及强氧化剂、强碱等不相容物质。
- 稳定性:在建议的储存条件下,该化合物预计较为稳定;但长期暴露于潮湿环境可能导致C-Cl键缓慢水解。
- 废弃处理:按照适用于卤代有机化合物的地方、区域和国家法规处置废弃物。
研究人员在使用前应查阅Aladdin Scientific提供的最新安全数据表(SDS),以获取完整的危害分类、急救措施和法规信息。
常见问题
2-Chloro-N-ethylpyrimidin-4-amine的主要合成用途是什么?
该化合物主要用作药物化学中的双功能构建模块。亲电的C-2氯基团可通过亲核芳香取代反应或过渡金属催化的交叉偶联反应被取代,而C-4位的乙氨基则提供了进一步修饰的位点,从而能够快速构建多样化的嘧啶类候选药物。
2-Chloro-N-ethylpyrimidin-4-amine通常如何制备?
该化合物通常通过2,4-二氯嘧啶与乙胺的选择性单氨化反应制备。由于相邻环氮的诱导效应,C-4位氯对SNAr反应具有更高活性,因此在低温下控制加入一当量乙胺可以较好的选择性得到目标4-取代产物。
2-Chloro-N-ethylpyrimidin-4-amine的推荐储存条件是什么?
该化合物应密封存放于阴凉、干燥、通风良好的地方,避免潮湿及强氧化剂等不相容物质。长期暴露于潮湿环境可能导致C-2氯基团逐渐水解。详细储存指南请参阅最新安全数据表(SDS)。
嘧啶骨架在药物发现中为何重要?
嘧啶是FDA批准药物中出现频率最高的杂环之一,广泛存在于激酶抑制剂、抗病毒药物和抗菌药物中。其缺电子特性有利于多种化学修饰,且与天然嘌呤和嘧啶核碱基具有生物电子等排关系,有助于与靶标形成有利的结合相互作用,使嘧啶类化合物成为药物化学研究项目中具有吸引力的起始点。
2-Chloro-N-ethylpyrimidin-4-amine能否进行钯催化的交叉偶联反应?
可以。C-2位的芳基氯键在钯催化的交叉偶联反应中具有反应活性,包括Suzuki-Miyaura反应(与硼酸)、Buchwald-Hartwig反应(与胺)等。这些反应允许在C-2位引入芳基、杂芳基和氨基取代基,显著扩展了该构建模块可获得的结构多样性。
参考文献
- Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry, 5th ed.; Wiley-Blackwell: Oxford, 2010.
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012.
- Aladdin Scientific Product Page: 2-Chloro-N-ethylpyrimidin-4-amine, SKU C195400.
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