2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸:性质与实验室应用指南
2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸:性质与实验室应用指南
2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸是一种含氟杂环羧酸,可作为药物化学、农用化学品研究及新型含氟化合物合成中的多功能构建块。
- 化学名称
- 2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸
- 货号
- F690997
- 核心官能团
- 呋喃环、三氟甲基(–CF₃)、羧酸基(–COOH)
- 主要应用领域
- 药物化学中间体及药物发现中的含氟构建块
- 供应商
- Aladdin Scientific(aladdin-e.com)
- 储存建议
- 储存于阴凉、干燥、通风良好处,远离潮湿及不相容物质;遵循安全数据表(SDS)规定
化学特性与结构
2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸是一种含氧五元杂环化合物,在呋喃环的2位和3位分别带有三氟甲基(–CF₃)和羧酸(–COOH)两种关键取代基。吸电子–CF₃基团与芳香呋喃核的组合显著调控了环上的电子密度,与未取代的呋喃-3-羧酸相比,降低了邻近羧酸的pKa,并增强了亲脂性。
–CF₃基团在药物化学和农用化学研究中因能提高生物活性分子的代谢稳定性、膜渗透性和结合选择性而备受重视。羧酸基团为酰胺偶联、酯化和成盐反应提供了多功能位点,使该化合物成为化合物库合成和先导化合物优化项目中颇具吸引力的骨架。
理化性质与操作规范
作为羧酸衍生物,2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸在室温下预计为固体或低熔点固体。强吸电子三氟甲基取代基降低了呋喃环上的电子密度,与非氟化类似物相比,增强了–COOH基团的酸性。该化合物预计可溶于DMSO、DMF和乙腈等极性非质子溶剂,在低碳醇中中等溶解,在非极性溶剂中溶解度有限。
操作注意事项:研究人员使用前应查阅安全数据表(SDS)。应遵守标准实验室防护措施:在通风良好的通风橱中操作,佩戴适当个人防护装备(丁腈手套、护目镜、实验服),避免吸入粉尘或蒸气。与大多数羧酸一样,该化合物可能对皮肤、眼睛和呼吸道产生刺激。应密封储存于阴凉、干燥环境中,远离碱性物质和氧化剂。
合成应用与反应活性
2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸的羧酸基团可参与药物化学和工艺化学中常用的多种合成转化:
- 酰胺偶联:使用标准偶联试剂(如HATU、EDC/HOBt、T3P),该化合物可与伯胺或仲胺偶联形成酰胺键,从而快速构建含氟呋喃基酰胺化合物库。
- 酯化:在酸性条件下或通过活化酯中间体与醇反应,生成可用作前药候选物或进一步合成中间体的酯类化合物。
- 脱羧:在适当的热或催化条件下,羧酸基团可被脱除,得到结构更简单的含氟构建块2-(三氟甲基)呋喃。
- 成盐:与无机或有机碱反应生成羧酸盐,可提高水溶性,适用于生物活性测定。
2位的–CF₃基团在温和条件下通常对亲电和亲核取代反应具有较强抵抗性,在多步合成序列中能提供稳定的含氟结构片段。
在药物发现与农用化学中的意义
含氟杂环化合物在现代药物发现中占据重要地位。将–CF₃基团引入生物活性骨架是一种成熟策略,可通过阻断细胞色素P450介导的氧化来增强代谢稳定性,提高亲脂性(logP),改善血脑屏障穿透能力,并通过电子效应和立体效应精细调节靶标结合亲和力。
呋喃环本身是公认的药效团,也是苯环和其他芳香体系的生物电子等排体,含呋喃的药物和农用化学品涵盖多个治疗和作物保护领域。通过将呋喃环与–CF₃基团及活性羧酸位点相结合,2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸成为一种紧凑的多功能构建块,适用于基于片段的药物发现(FBDD)、高通量合成以及针对多种生物通路的先导化合物生成项目。
在农用化学领域,与老一代氯代类似物相比,含三氟甲基杂环化合物因其内吸活性、光稳定性和良好的环境特性而备受重视。
订购与质量保证
2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸可通过Aladdin Scientific以货号F690997订购。下单前,研究人员应:
- 确认所需包装规格和纯度等级符合预期应用要求(如筛选用途与放大合成)。
- 在收货前索取或下载分析证书(CoA)和安全数据表(SDS)。
- 对于关键应用,收货后通过核磁共振(¹H和¹⁹F)、高效液相色谱(HPLC)和/或质谱验证化合物的结构和纯度。
- 在实验室库存系统中记录批号和储存条件,确保可追溯性。
如需大批量采购、定制合成咨询或技术支持,请联系Aladdin Scientific客服团队。退货、退款及运输条款适用Aladdin Scientific标准政策,详情请查阅官网或咨询客服。
常见问题
2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸有哪些用途?
该化合物主要用作药物化学和农用化学研究中的含氟杂环构建块。羧酸基团可参与酰胺偶联、酯化等反应,而–CF₃基团则有助于提高所得化合物的代谢稳定性和亲脂性。
2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸应如何储存?
该化合物应密封储存于阴凉、干燥、通风良好的场所,远离潮湿、碱性物质和氧化剂。请务必查阅Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS),了解具体储存条件和最新指导信息。
2-(三氟甲基)呋喃-3-羧酸可溶于哪些溶剂?
该化合物预计在DMSO、DMF和乙腈等极性非质子溶剂中具有良好溶解性,在甲醇、乙醇等低碳醇中中等溶解,在己烷等非极性溶剂中溶解度有限。研究人员应根据具体应用通过实验验证实际溶解性。
与该化合物进行酰胺键形成反应时,推荐使用哪些偶联试剂?
常用的标准肽/酰胺偶联试剂包括HATU、EDC与HOBt或HOAt的组合,以及T3P(丙基膦酸酐)。应根据胺类偶联伙伴的性质、所需规模及纯度要求对偶联试剂进行优化选择。
收货后如何验证化合物的结构和纯度?
可通过¹H NMR和¹⁹F NMR波谱法确认化合物结构,分别观察呋喃环质子和–CF₃基团的特征信号。纯度可通过紫外检测的反相HPLC评估,分子结构可进一步通过高分辨质谱(HRMS)确认。请务必向Aladdin Scientific索取对应批次的分析证书(CoA)。
参考文献
- Fluorine in Medicinal Chemistry and Chemical Biology, Ojima I. (Ed.), Wiley-Blackwell, 2009. General reference on trifluoromethyl group effects in drug discovery.
- Müller K, Faeh C, Diederich F. Fluorine in pharmaceuticals: Looking beyond intuition. Science. 2007;317(5846):1881-1886. doi:10.1126/science.1131943
- Aladdin Scientific product page for 2-(Trifluoromethyl)furan-3-carboxylic acid, SKU F690997. aladdin-e.com.
- Hansch C, Leo A, Taft RW. A survey of Hammett substituent constants and resonance and field parameters. Chem Rev. 1991;91(2):165-195. doi:10.1021/cr00002a004
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