实验方案（Protocols）

3-Bromo-4-chloro-1H-pyrazolo[3,4-d]嘧啶：操作与使用实验方案

· · 发布于 2026年11月3日 · 更新于 2026年11月3日 ·

3-Bromo-4-chloro-1H-pyrazolo[3,4-d]嘧啶是一种多功能卤代双环构建模块，在药物化学中被广泛用于通过选择性交叉偶联和亲核取代反应合成激酶抑制剂及其他具有生物活性的杂环化合物。

CAS号: 请以分析证书（CoA）核实；已标记待审
分子式: C5H2BrClN4
分子量: 约233.45 g/mol（计算值；请通过CoA核实）
关键官能团位点: C3位溴（钯催化交叉偶联）和C4位氯（与胺/亲核试剂发生SNAr反应）
推荐储存条件: 阴凉干燥处储存；避光防潮；通常建议2–8 °C或按标签规定执行
典型纯度: ≥97%（请通过随批CoA核实）
外观: 类白色至淡黄色结晶固体（请通过CoA核实）

化学特性与理化性质

3-Bromo-4-chloro-1H-pyrazolo[3,4-d]嘧啶（阿拉丁货号：B178143）是一种由吡唑环与嘧啶环稠合而成的双环杂环化合物。分子上携带两个不同的卤素取代基：3位溴原子和4位氯原子。这种卤化模式赋予该化合物正交反应活性——C3位溴适合进行钯催化交叉偶联反应（如Suzuki–Miyaura、Negishi反应），而C4位氯在温和条件下可与伯胺、仲胺、硫醇盐和烷氧基离子发生亲核芳香取代反应（SNAr）。

吡唑并[3,4-d]嘧啶核与嘌呤具有生物等排关系，因此作为药效团在腺苷受体配体、细胞周期蛋白依赖性激酶（CDK）抑制剂及其他靶向激酶的药物设计中具有重要价值。研究人员应将准确的CAS号、分子量、熔点及纯度与阿拉丁科学提供的批次特异性分析证书（CoA）进行核对。

安全与操作要求

个人防护装备（PPE）：操作本品时，务必佩戴丁腈手套、实验室工作服及安全护目镜。在通风良好的通风橱内操作，以减少粉尘或蒸气的吸入风险。

危害认知：作为卤代杂环化合物，在完整毒理学数据确认之前，本品应视为对皮肤、眼睛和呼吸道具有潜在刺激性。使用前请查阅阿拉丁科学提供的安全数据表（SDS）。避免与强碱或强还原剂接触，以防发生不可控的脱卤反应。

废物处置：所有废物（包括受污染的手套、样品瓶及溶剂冲洗液）均应按照所在机构的化学废物法规进行处置。请勿将含卤有机废物倒入普通水槽排水管。

急救措施：皮肤接触时，用肥皂和清水彻底冲洗至少15分钟。眼睛接触时，用大量清水冲洗并立即就医。吸入时，立即转移至新鲜空气处。

溶解性、配制方法与储存

推荐溶剂：3-Bromo-4-chloro-1H-pyrazolo[3,4-d]嘧啶通常可溶于极性非质子溶剂，如二甲基亚砜（DMSO）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）和四氢呋喃（THF）。在水性介质中溶解度有限；用于生物活性测定时，通常将DMSO储备液配制为10–50 mM。请在具体实验条件下经验性验证溶解度。

储备液配制步骤：

开封前将密封样品瓶平衡至室温，以防固体表面发生水汽冷凝。
称量所需量时，若处理小量样品，建议在惰性气氛或干燥手套袋中操作，以减少与水分的接触。
将样品溶于最小体积的所选溶剂（如DMSO）中，短暂振荡或超声处理至完全溶解。
分装为单次用量，以避免反复冻融循环。

储存条件：在2–8 °C下、惰性气氛（氮气或氩气）中密封避光防潮保存。请查阅标签及CoA，了解任何批次特异性储存要求。在正确储存条件下，化合物在证书注明的有效期内预期保持稳定；请在CoA上核实有效期。

合成应用与反应方案

两个卤原子的正交反应活性使该化合物成为杂环合成中极具价值的双向构建模块。

1. C4位氯的亲核芳香取代（SNAr）：
由于相邻环氮的吸电子效应，C4位氯对SNAr反应高度活化。与伯胺或仲胺的反应通常在极性溶剂（如异丙醇、DMF或THF）中于0 °C至80 °C下进行，通常无需金属催化剂。常加入温和碱（如三乙胺或DIPEA，1.5–2.0当量）以中和生成的HCl。

SNAr通用操作步骤：

将3-Bromo-4-chloro-1H-pyrazolo[3,4-d]嘧啶（1.0当量）、目标胺（1.0–1.2当量）和碱（1.5当量）加入圆底烧瓶，溶于DMF或异丙醇（0.1–0.5 M）中。
在50–80 °C下搅拌2–12小时，用TLC或LC-MS监测反应进程。
冷却至室温，用乙酸乙酯稀释，依次用水和饱和食盐水洗涤，MgSO4干燥后浓缩。
用柱色谱或重结晶纯化产物。

2. C3位溴的钯催化交叉偶联：
对C4位选择性SNAr官能化后，剩余的C3位溴可参与Suzuki–Miyaura偶联（与芳基或杂芳基硼酸）、Negishi偶联（与有机锌试剂）或Buchwald–Hartwig胺化反应。标准Pd(0)/Pd(II)催化剂体系（如Pd(PPh3)4、Pd(dppf)Cl2或Pd2(dba)3/XPhos）配合水性碳酸盐或磷酸盐碱，在甲苯/乙醇或二氧六环/水混合溶剂中进行，80–100 °C为典型反应温度。

3. N1位烷基化：
吡唑的NH互变异构体可在碱性条件下（K2CO3、Cs2CO3）用卤代烷在DMF中选择性烷基化，得到N1取代类似物，可用于构效关系（SAR）研究。需密切监测区域选择性，因N2位烷基化可能存在竞争。

质量控制与常见问题排查

纯度验证：收货后，请使用¹H NMR、¹³C NMR及LC-MS或HPLC对化合物的身份和纯度进行验证。阿拉丁科学随每批次提供的CoA包含参考数据。固体变色或结块可能表明受潮或降解；如遇此情况，请联系阿拉丁科学申请更换。

常见问题及解决方法：

SNAr反应不完全：逐步提高温度（在DMF中最高至100 °C），或改用亲核性更强的胺。确保胺为无水级别。
交叉偶联产率偏低：检查催化剂用量和配体与钯的比例。使用前用氩气或氮气对所有溶剂进行彻底脱气。确认硼酸或有机金属偶联试剂未水解或氧化。
N-烷基化区域选择性问题：在较低温度下进行反应，并使用温和碱。若区域选择性不明确，可通过NOE或X射线晶体学分析区分区域异构体。
溶液中分解：避免在质子性溶剂中长时间储存。尽量现配储备液，将分装样品在氩气保护下于−20 °C储存。

分析表征核查清单：LC-MS（纯度及分子离子确认）、¹H NMR（结构确认）、熔点（与CoA对比）、元素分析或高分辨质谱（HRMS，用于发表级别的表征）。

常见问题

该化合物中C3位溴和C4位氯的反应活性有何区别？

由于相邻环氮的强吸电子效应，C4位氯在温和、无金属条件下优先与胺及其他亲核试剂发生亲核芳香取代（SNAr）反应。C3位溴则非常适合钯催化交叉偶联反应（如Suzuki–Miyaura、Negishi）。这种正交反应活性使得对两个位点的序列性、选择性官能化成为可能。

溶解3-Bromo-4-chloro-1H-pyrazolo[3,4-d]嘧啶推荐使用哪些溶剂？

通常推荐使用DMSO、DMF和THF作为主要溶剂。本品在纯水性缓冲液中溶解度有限。用于生物活性筛选时，典型做法是先在DMSO中配制10–50 mM储备液，再进行水性稀释。请务必在具体实验条件下经验性验证溶解度。

如何储存该化合物以确保最长使用寿命？

将化合物储存于2–8 °C、密封防潮容器中，置于惰性气氛（氮气或氩气）下避光保存。建议提前分装为单次用量，以避免反复冻融循环导致降解。请务必查阅批次特异性CoA，了解任何特殊储存要求。

该化合物能否直接用于N-烷基化反应？如何控制区域选择性？

可以，吡唑NH可在碱性条件下（如DMF中的K2CO3或Cs2CO3）进行烷基化。但需密切监控N1与N2的区域选择性，因为两种区域异构体均可能生成。较低的反应温度和温和的碱往往有助于提高选择性。区域异构体应通过NMR（尤其是NOE实验）或X射线晶体学进行确认。

参考文献

Aladdin Scientific Certificate of Analysis, 3-Bromo-4-chloro-1H-pyrazolo[3,4-d]pyrimidine, SKU B178143. Consult current lot CoA for physical and spectral data.
Textbook reference: Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. General principles of nucleophilic aromatic substitution and palladium-catalysed cross-coupling.
Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry, 5th ed.; Wiley-Blackwell: Oxford, 2010. Chapters on pyrazole and pyrimidine chemistry relevant to fused bicyclic systems.

产品仅供科研与开发使用，不用于人体、动物、诊断或治疗。

目录：实验方案（Protocols）

探索主题：药物化学合成中间体吡唑并嘧啶卤代杂环化合物激酶抑制剂构建模块

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。