实验方案(Protocols)

3-氨基-4-溴-1H-吡唑-5-羧酸:操作与使用实验方案

3-Amino-4-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylic acid is a bifunctionally substituted halogenated pyrazole building block,作为多功能中间体被广泛应用于杂环化学及药物化学合成中。

化学名称
3-氨基-4-溴-1H-吡唑-5-羧酸
货号
A691863
分子式
C4H4BrN3O2
分子量
206.00 g/mol
关键官能团
伯胺基(–NH2)、羧酸基(–COOH)、吡唑环上的溴代位点
推荐储存条件
建议密封后于2–8 °C避光、干燥环境中储存
主要应用
杂环合成、交叉偶联反应、药物中间体制备

材料与安全注意事项

在操作3-氨基-4-溴-1H-吡唑-5-羧酸(Aladdin货号A691863)之前,请确保已佩戴标准实验室个人防护装备(PPE),包括丁腈手套、护目镜及实验服。称量或溶解该化合物时,请在通风良好的通风橱内进行操作。

该化合物含有活性芳基溴和游离羧酸基团;尽管在室温下为固态,常规条件下无急性易燃危险,但仍需遵循有机试剂的标准操作规范。使用前,请查阅随产品提供的安全数据表(SDS),了解完整的危害分类及急救措施。

所需材料:

  • 3-氨基-4-溴-1H-吡唑-5-羧酸(A691863)
  • 分析天平(±0.1 mg)
  • 适用的无水或含水溶剂(根据应用选择DMSO、DMF、MeOH或NaOH水溶液)
  • 用于储备液的棕色玻璃瓶或密封聚丙烯管
  • 若进行对水分敏感的下游反应,需配备惰性气氛装置(Schlenk线或手套箱)

储备液配制

3-氨基-4-溴-1H-吡唑-5-羧酸在DMSO、DMF等极性非质子溶剂中具有中等溶解度,在中性水溶液中溶解度有限。由于羧酸基团去质子化(羧酸官能团pKa估计约为3–4),该化合物在碱性水溶液中的溶解度显著提高。

推荐储备液配制方案(10 mM DMSO溶液):

  1. 在分析天平上将洁净干燥的棕色玻璃瓶去皮归零。
  2. 称取约2.06 mg的A691863(基于分子量206.00 g/mol,对应0.01 mmol)。
  3. 加入1.0 mL无水DMSO,涡旋或超声处理2–5分钟至完全溶解。
  4. 目视检查溶液中是否有未溶颗粒;若有,轻微加热至40 °C后重新涡旋。
  5. 分装为单次用量以避免反复冻融,若下游反应对水分敏感则在氮气保护下密封,于–20 °C储存。

注意:若下游检测对浓度准确性要求较高,建议通过紫外-可见分光光度法或定量核磁共振法确认溶液浓度。具体摩尔消光系数数据应通过实验验证。

合成应用与反应方案

3-氨基-4-溴-1H-吡唑-5-羧酸是一种多官能团砌块,提供三个独立的化学修饰位点:(1)C-4位芳基溴,用于钯催化的交叉偶联反应(Suzuki–Miyaura、Sonogashira、Buchwald–Hartwig);(2)C-3位伯胺基,用于酰化、还原胺化或杂环环化;(3)C-5位羧酸基,用于酰胺键形成、酯化或脱羧官能化。

C-4位Suzuki–Miyaura交叉偶联反应通用步骤:

  1. 在氮气保护下,向Schlenk瓶中加入A691863(1.0当量)、芳基硼酸(1.5当量)、Pd(PPh3)4(5 mol%)及K2CO3(3.0当量)。
  2. 加入4:1二氧六环/水混合溶剂(以A691863计,浓度为0.2 M)。
  3. 搅拌下加热至80–90 °C,反应12–16小时;通过TLC或LCMS监测反应进程。
  4. 冷却至室温,用乙酸乙酯稀释,盐水洗涤,Na2SO4干燥,减压浓缩。
  5. 通过柱色谱或制备型HPLC纯化。

重要提示:每种具体的芳基硼酸偶联底物均需优化反应条件(催化剂用量、碱、溶剂、温度)。根据所采用的反应条件,游离胺基和羧酸基可能需要保护。

储存、稳定性与质量控制

为长期保持3-氨基-4-溴-1H-吡唑-5-羧酸(A691863)的品质,请遵循以下储存与质量控制指南:

  • 温度:密封后于2–8 °C储存;如需长期保存,建议–20 °C。
  • 避光:避免直接光照;溶液应使用棕色瓶保存。
  • 防潮:化合物应保持干燥;水分进入可能促进下游中间体中不稳定官能团衍生物的水解。
  • 气氛:每次使用后在氮气或氩气保护下重新密封,以减少长期储存过程中胺基的氧化。

使用前质量控制检查:

  1. 外观检查:纯净固体应为类白色至淡黄色粉末;明显变色可能提示降解。
  2. 熔点测定:与产品质量检测报告(CoA)中规定值进行比较。
  3. TLC或HPLC纯度检测:如有参考标准品,与其对照;合成应用通常要求纯度≥95%。
  4. 若化合物结构对应用至关重要,建议进行1H/13C NMR结构确认。

常见问题

哪些溶剂最适合溶解3-氨基-4-溴-1H-吡唑-5-羧酸?

该化合物在DMSO、DMF等极性非质子溶剂中溶解性较好。在中性pH水溶液中溶解度较低,但在碱性水溶液(如稀NaOH或Na2CO3溶液)中溶解度显著提高。甲醇和乙醇具有中等溶解度,适合用于重结晶。

该化合物的胺基和羧酸基是否可以同时进行官能化?

通常优先推荐选择性单官能团化,更具操作可行性。若需要同时或依次对两个官能团进行修饰,建议采用正交保护基策略——例如,对胺基进行Boc保护,对羧酸基进行酯化保护——在对C-4溴进行转化之前实施。随后可依次脱保护,分别暴露各官能团。

如果怀疑化合物在储存过程中已降解,应如何处理?

若发现变色、异味或溶解度下降,请在使用前通过HPLC或TLC进行纯度检测,并将结果与原始质量检测报告(CoA)中的数值进行比对。若纯度低于规定阈值(通常<95%),请联系Aladdin Scientific申请更换,或咨询技术团队,确认该批次材料是否仍适用于您的具体实验。

在交叉偶联反应中使用该化合物时是否需要惰性气氛?

钯催化的交叉偶联反应强烈建议在惰性气氛(氮气或氩气)下进行,因为钯催化剂对氧气和水分敏感。尽管该化合物固态时对空气相对稳定,但严格排除空气和水分对反应体系的催化效果至关重要,有助于获得可重复的产率。

参考文献

  1. Aladdin Scientific Product Certificate of Analysis, 3-Amino-4-bromo-1H-pyrazole-5-carboxylic acid, SKU A691863. Aladdin Scientific, Shanghai.
  2. Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
  3. Elguero, J. Pyrazoles. In Comprehensive Heterocyclic Chemistry II; Katritzky, A. R., Rees, C. W., Scriven, E. F. V., Eds.; Pergamon: Oxford, 1996; Vol. 3, pp 1–75.

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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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《3-氨基-4-溴-1H-吡唑-5-羧酸:操作与使用实验方案》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年11月9日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/3-amino-4-bromo-1h-pyrazole-5-carboxylic-acid-handling-use-protocol.html
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