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4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶:性质与应用

4-chlorothieno[2,3-d]pyrimidine is a 由噻吩环与嘧啶核心稠合而成的双环杂芳香构建单元,其C-4位活泼氯取代基赋予其在合成药理活性化合物中的广泛应用价值。

分子式
C₆H₃ClN₂S
分子量
170.62 g/mol
CAS号
待确认,详见审核标记
关键反应位点
C-4氯基,易发生亲核芳香取代反应(SNAr)
核心骨架类型
噻吩并嘧啶(嘌呤生物等排体)
主要应用
用于激酶抑制剂及抗肿瘤化合物合成的药物化学中间体

化学结构与性质

4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶属于噻吩并嘧啶类双环杂芳香化合物。该分子由噻吩环在其[2,3-d]位与嘧啶环稠合而成,形成平面型缺电子芳香体系。C-4位携带一个氯原子,由于相邻环氮原子的协同吸电子效应,该位点对亲核芳香取代(SNAr)反应具有显著的活化作用。

该化合物在室温下通常以固体形式存在。其芳香双环骨架赋予其合理的热稳定性,而C–Cl键在温和至中等反应条件下提供了便捷的进一步官能化位点。噻吩并嘧啶核心被公认为嘌呤的经典生物等排体,这一特性是其在靶向核苷酸结合蛋白(如激酶)的药物发现项目中被广泛应用的基础。

合成与官能化

4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶最常见的制备方法是以噻吩并[2,3-d]嘧啶-4(3H)-酮(相应内酰胺)为原料,采用氯化试剂(如三氯氧磷,POCl₃)进行氯化,通常在碱或催化剂存在下进行。该路线在杂环化学中已十分成熟,能以良好收率得到目标氯化物,是实用的实验室操作流程。

获得该化合物后,C-4氯基在温和条件下可与多种亲核试剂发生高效SNAr反应。常见转化包括:

  • 胺化:与伯胺或仲胺(脂肪族或芳香族)反应,得到4-氨基噻吩并[2,3-d]嘧啶类化合物,这是生物活性研究中探索最多的衍生物类型。
  • 烷氧基化:与醇盐反应,得到4-烷氧基噻吩并[2,3-d]嘧啶类化合物。
  • 硫醚化:与硫醇反应,得到硫醚衍生物。
  • 过渡金属催化交叉偶联:钯催化的Suzuki–Miyaura、Buchwald–Hartwig及相关偶联反应进一步拓展了可及的化学空间。

噻吩环上的C-5和C-6位同样可用于亲电或定向金属化反应,实现骨架的正交多样化修饰。

研究与药物化学应用

4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶中的噻吩并嘧啶骨架在药物化学中被公认为优势结构,尤其在蛋白激酶抑制剂设计领域。由于激酶需要ATP结合,噻吩并嘧啶核心的嘌呤生物等排体特性使这类化合物能有效竞争ATP结合位点。C-4位含芳氨基或杂芳氨基的衍生物已被广泛研究,作为受体酪氨酸激酶(包括EGFR、VEGFR及肿瘤学相关靶点)的抑制剂。

除激酶生物学外,4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶还是合成具有抗菌、抗炎和抗寄生虫活性报道化合物的关键中间体。其作为片段或骨架在基于片段的药物发现(FBDD)项目中的应用也有文献记载。

在化学生物学领域,噻吩并嘧啶衍生物已被用作工具化合物以探究信号通路,使4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶成为靶向合成和广泛探索性化学研究的重要试剂。

操作、储存与安全注意事项

与大多数氯代杂芳香中间体一样,4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶的操作应遵循标准实验室预防措施。在处理该化合物时,应始终佩戴耐化学品手套、安全护目镜并穿着实验服。可能产生粉尘或气溶胶的操作应在通风良好的通风橱中进行。

该化合物应储存于阴凉、干燥、通风良好的环境中,远离强氧化剂、强碱及潮湿等不相容物质。不使用时容器应密封保存,以防止水分吸收——长时间暴露于水分可能促进C–Cl键的水解。

研究人员在使用前应查阅阿拉丁科学提供的最新安全数据表(SDS),获取产品特定的危害分类、急救措施和废物处置指南。废物处置应符合当地、地区及国家关于化学废物处理的适用法规。

产品规格与订购信息

阿拉丁科学提供4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶(货号:C173969),以支持您的研究需求。作为研究级试剂供应商,阿拉丁科学致力于提供稳定的纯度和可靠的供应。欢迎研究人员联系我们的技术支持团队或访问产品页面,获取最新规格信息,包括纯度证书、可用包装规格及定价。

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常见问题

4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶在药物发现中的主要用途是什么?

4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶主要用作合成噻吩并嘧啶衍生物的多功能合成中间体,这类衍生物被广泛研究为蛋白激酶抑制剂。C-4位氯基便于在该位点引入胺基、烷氧基或其他亲核片段,从而快速获得与肿瘤学及其他治疗领域相关的多样化化合物库。

4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶的C-4氯基如何与胺反应?

由于噻吩并嘧啶环系的缺电子特性,C-4氯基可与伯胺和仲胺发生亲核芳香取代(SNAr)反应。该反应通常在温和条件下进行,常在极性非质子溶剂或醇中在可选碱的辅助下完成,以良好至优异的收率得到相应的4-氨基噻吩并[2,3-d]嘧啶产物。

4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶是否适用于钯催化交叉偶联反应?

是的,C-4位C–Cl键可参与钯催化交叉偶联反应,包括Suzuki–Miyaura硼酸偶联和Buchwald–Hartwig胺化反应。这些方法将C-4位可引入取代基的范围扩展至SNAr直接反应之外,能够在标准交叉偶联条件下引入芳基、杂芳基及额外的氨基取代基。

4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶推荐的储存条件是什么?

该化合物应密封保存于阴凉、干燥、通风良好的场所,远离水分、强氧化剂和强碱。长期暴露于潮湿环境可能导致C–Cl键缓慢水解。请务必查阅最新安全数据表(SDS),获取产品特定的储存温度建议和危害信息。

参考文献

  1. Comprehensive Heterocyclic Chemistry series — thienopyrimidine chapter. General reference for thienopyrimidine scaffold chemistry and reactivity.
  2. General literature on nucleophilic aromatic substitution (SNAr) in electron-deficient heteroaromatics. Standard textbook-level reference.
  3. Literature reports on thienopyrimidine-based kinase inhibitors — general class reference for EGFR/VEGFR inhibitor scaffolds. Specific papers not identified; review flag raised.

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.《4-氯噻吩并[2,3-d]嘧啶:性质与应用》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月3日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/4-chlorothieno-2-3-d-pyrimidine-properties-applications.html
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