3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺：操作与使用规程
3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺：操作与使用规程
3-Chloro-5-methylpyrazin-2-amine is a chlorinated heterocyclic amine building block（3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺是一种氯代杂环胺构建模块），在药物化学和药物发现领域被广泛用作多功能吡嗪骨架，用于合成具有生物活性的化合物。
- 产品名称
- 3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺
- 货号
- C195628
- 分子式
- C5H6ClN3
- 分子量
- 143.57 g/mol
- 核心结构
- 含2-氨基、3-氯和5-甲基取代基的吡嗪环
- 主要应用
- 用于药物化学合成的杂环构建模块
- 推荐储存条件
- 阴凉干燥处，避光防潮
材料与安全注意事项
在使用3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺（Aladdin货号：C195628）之前，请确保已查阅最新版安全数据表（SDS）。该化合物含有活性芳基氯和伯氨基，操作过程中必须始终佩戴个人防护装备（PPE），包括耐化学品手套、实验服和安全护目镜。
操作应在通风良好的通风橱中进行。避免吸入粉尘或蒸气，防止接触皮肤、眼睛和衣物。使化合物远离强氧化剂、强酸和强碱。所有废弃物必须按照当地机构和政府关于卤代有机化合物的法规进行处置。
所需材料：
- 3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺（C195628，Aladdin Scientific）
- 分析天平（精度±0.1 mg）
- 适用的无水有机溶剂（根据需要选用DMSO、DMF、乙醇或二氯甲烷）
- 棕色玻璃小瓶或螺旋盖容器
- 干燥剂（如硅胶或分子筛）
- PPE：丁腈手套、实验服、安全护目镜
储备液配制
3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺在室温下为固体。其在极性非质子溶剂（如DMSO和DMF）中溶解度最高，在乙醇和二氯甲烷中溶解度适中。水溶性有限，应针对每种预期应用进行实验性评估。
储备液配制操作规程：
- 开启密封容器前，先使其在室温下平衡，以防固体上发生冷凝。
- 在通风橱中使用经校准的分析天平准确称量所需量的化合物。
- 将称量好的化合物转移至洁净、干燥的棕色小瓶中。
- 加入适量无水溶剂（一般用途首选DMSO），配制所需浓度（例如，用于生物筛选的10–100 mM，或用于合成的较高浓度储备液）。
- 涡旋或轻柔超声处理（30–60秒），直至目视确认完全溶解。
- 若未获得澄清溶液，可在水浴中轻轻加热至40–50 °C并重新涡旋。温度不得超过60 °C。
- 在小瓶上清晰标注化合物名称、货号、浓度、溶剂、配制日期和操作人员姓名缩写。
- 分装为单次用量，以减少冻融循环次数；如需长期保存，应在惰性气氛（氩气或氮气）下储存。
注：分子量 = 143.57 g/mol。如需在1 mL DMSO中配制10 mM储备液，需溶解1.436 mg化合物。
合成应用与反应指导
3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺在合成有机化学和药物化学中可作为多功能构建模块。该化合物提供三个不同的化学修饰位点：
- C-3芳基氯：可参与钯催化的交叉偶联反应（如Suzuki-Miyaura、Buchwald-Hartwig胺化、Negishi和Stille偶联），在3位引入芳基、杂芳基或氨基取代基。
- C-2伯氨基：可进行酰化、磺酰化、还原胺化和缩合反应，形成酰胺、磺酰胺和亚胺。
- C-5甲基：可通过自由基或定向金属化策略进行官能团化，实现进一步的链延伸。
C-3位交叉偶联的一般操作指导：
- 将3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺与适量硼酸或胺亲核试剂在适宜溶剂中混合（如Suzuki偶联用二氧六环/水）。
- 在惰性气氛下加入钯催化剂（如Pd(PPh3)4或Pd(dppf)Cl2）和碱（如K2CO3或Cs2CO3）。
- 将反应混合物在80–100 °C下加热4–16小时，通过TLC或LC-MS监测反应进程。
- 反应完成后，冷却至室温，用乙酸乙酯稀释，依次用水和饱和食盐水洗涤，无水Na2SO4干燥，减压浓缩。
- 通过柱色谱或重结晶适当纯化产物。
每种具体转化的反应条件均应进行优化。上述指导仅代表典型起始条件。
储存、稳定性与质量控制
储存条件：将3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺密封储存于阴凉（2–8 °C或按产品标签说明）、干燥、避光防潮的环境中。伯氨基官能团长期暴露后可能发生氧化或与大气中CO2反应；建议在惰性气体下长期存档。
稳定性注意事项：
- 固体材料：按规定条件储存时，预计至少可稳定12个月。请参阅产品检验报告（CoA）核实。
- DMSO储备液：在−20 °C避光并在惰性气体封闭下可稳定保存至多6个月；避免反复冻融。
- 水溶液：不建议长期储存，因芳基氯在酸性或碱性条件下可能发生水解。
使用前质量控制检查：
- 目视检查物料外观，应为均匀固体（典型外观：类白色至淡黄色粉末或晶体）。
- 将批次检验报告（CoA）与规定的纯度规格进行比对。
- 若纯度要求严格，在用于敏感应用前，通过1H NMR（特征芳香族/吡嗪环质子信号）确认化合物身份，并通过HPLC确认纯度。
- 在实验室记录本中记录批号和CoA数据。
故障排除
以下指导针对使用3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺时常见问题提供解决方案：
| 问题 | 可能原因 | 建议措施 |
|---|---|---|
| 溶解不完全 | 溶剂用量不足或溶剂选择不当 | 增加溶剂用量；改用DMSO或DMF；轻微加热（最高50 °C） |
| 偶联产率低 | 催化剂失活、碱用量不足或水分进入 | 使用新鲜制备的催化剂；确保无水/惰性条件；增加碱的当量 |
| 化合物变色 | 胺的氧化或受潮 | 检查CoA；若纯度受损，使用前通过柱色谱重新纯化 |
| 稀释后溶液析出沉淀 | DMSO储备液与水性介质不相容 | 在水性测定中将DMSO限制在≤1% v/v；必要时使用助溶剂，如PEG400或Cremophor |
| 意外副产物 | 剧烈条件下氨基位点发生反应 | 使用较温和的条件，或在C-3位反应前对氨基进行保护（如Boc保护） |
常见问题
推荐使用哪些溶剂溶解3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺？
由于该化合物在极性非质子溶剂中溶解度高，DMSO和DMF为首选溶剂。乙醇和二氯甲烷溶解度适中，适用于许多合成应用。水溶性有限，任何水性制剂均应现配现用。
应如何储存3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺以保持其稳定性？
固体化合物应密封储存于2–8 °C（或按产品标签规定）阴凉避光防潮处。储备液如需长期保存，应在惰性气体下于−20 °C保存，避免反复冻融。储存建议请以产品检验报告（CoA）中针对具体批次的说明为准。
C-3位氯取代基可用于哪些交叉偶联反应？
C-3位芳基氯可兼容多种钯催化交叉偶联反应，包括Suzuki-Miyaura偶联（与芳基/杂芳基硼酸）、Buchwald-Hartwig胺化（与伯胺或仲胺）、Negishi偶联（与有机锌试剂）和Stille偶联（与有机锡试剂）。催化剂、碱、溶剂和温度等反应条件均应针对每种特定转化进行优化。
如何计算配制特定浓度储备液所需的化合物用量？
使用公式：质量（mg）= 浓度（mM）× 体积（mL）× 分子量（g/mol）÷ 1000。对于3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺（分子量 = 143.57 g/mol），如需配制1 mL的10 mM储备液，需在所选溶剂中溶解1.436 mg化合物。
3-氯-5-甲基吡嗪-2-胺是否适用于生物学检测？
该化合物主要用作药物化学合成的构建模块。若直接用于生物学检测，研究人员应现配新鲜储备液，将最终检测孔中的DMSO含量控制在最低限度（通常≤0.1–1% v/v），设置适当的溶媒对照，并验证化合物不干扰检测读数。具体生物活性数据请参阅相关文献。
参考文献
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry, 2nd ed.; Oxford University Press: Oxford, 2012. (General reference for heterocyclic chemistry and cross-coupling reactions.)
- Johansson Seechurn, C. C. C.; Kitching, M. O.; Colacot, T. J.; Snieckus, V. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling: A Historical Contextual Perspective to the 2010 Nobel Prize. Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 5062–5085. doi:10.1002/anie.201107017
- Aladdin Scientific Product Certificate of Analysis, 3-Chloro-5-methylpyrazin-2-amine, SKU C195628. (Consult current batch CoA for lot-specific purity and physical data.)
产品仅供科研与开发使用，不用于人体、动物、诊断或治疗。
危险品化学品经营许可证（带存储）