4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶:性质与应用
4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶:性质与应用
4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶是一种双环杂芳香族合成砌块,由噻吩环与吡啶环稠合而成,并在4位带有活性氯取代基,使其成为合成具有药理活性化合物的多功能中间体。
- 化学名称
- 4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶
- 产品编号
- C124450
- 核心骨架
- 噻吩并吡啶双环体系(噻吩与吡啶稠合)
- 关键官能团
- 4位氯取代基,可参与亲核芳香取代及交叉偶联反应
- 主要用途
- 药物化学与新药发现中的合成砌块
- 供应商
- Aladdin Scientific
化学结构与性质
4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶属于噻吩并吡啶类稠合双环杂环化合物,其中噻吩环以[3,2-c]稠合方式与吡啶环并联。这种特定的稠合区域化学使噻吩的硫原子与吡啶含氮碳相邻,形成平面型富电子缺陷芳香体系。
4位的氯基团位于双环体系的吡啶衍生部分,使连接氯的碳具有高度亲电性,有利于与胺、醇和硫醇发生亲核芳香取代(SNAr)反应,以及参与铃木-宫浦、布赫瓦尔德-哈特维希和根岸等过渡金属催化的交叉偶联反应。
作为杂芳香族化合物,4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶具有稠合双环体系典型的物理性质,包括较高的平面度、潜在的π–π堆叠相互作用以及与药物类药性评估相关的适度亲脂性。
合成与反应活性
噻吩并吡啶骨架可通过多种经典杂环合成策略获得。常见方法包括适当取代的氨基噻吩或氰基噻吩前体的环化、Gewald型反应以及对简单吡啶或噻吩前体的定向C–H官能化。4位氯取代基的引入通常通过亲电氯化实现,或更常见地采用氧氯化磷(POCl₃)处理相应的羟基(含氧)前体,这是将内酰胺型杂环转化为氯代类似物的成熟方法。
获得后,4位的C–Cl键可作为多种后续转化的活性位点。钯催化偶联反应允许在噻吩并吡啶核心引入芳基、杂芳基、乙烯基或烷基,极大地扩展了结构多样性。与伯胺和仲胺等氮亲核试剂的SNAr置换反应对于生成与激酶抑制剂研究相关的氨基噻吩并吡啶类似物尤为有用。
研究人员应注意,环体系的缺电子性可能影响偶联和取代化学中的反应速率和选择性;建议对碱、溶剂、配体和温度进行适当优化。
在新药发现与药物化学中的应用
含噻吩并吡啶的化合物在新药发现中是公认的药效团类别。稠合双环杂芳香族骨架提供了刚性平面框架,非常适合与酶活性位点结合,特别是激酶ATP结合口袋,其中与铰链区残基的芳香堆叠和氢键相互作用对效力和选择性至关重要。
因此,4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶被用作合成激酶抑制剂候选物的优势砌块,以及其他生物活性靶点(包括抗感染、抗炎和抗癌药物)的合成中间体。活性氯基团通过平行化学实现快速文库合成,支持新药发现命中-先导化合物及先导化合物优化阶段的构效关系(SAR)研究。
除激酶抑制外,噻吩并吡啶骨架在抗病毒和抗菌药物领域也得到探索,体现了该杂环核心的广泛应用价值。基于片段的药物发现(FBDD)研究人员也因其有利的理化性质和易于结构扩展而重视此类紧凑型杂芳香族片段。
操作、储存与安全注意事项
与大多数杂芳香族氯化物一样,4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶的操作应遵循标准实验室安全规程。建议至少佩戴手套、安全护目镜和实验室工作服。涉及大量使用或长时间接触的操作应在通风良好的通风橱中进行。
该化合物应按照产品标签和安全数据表(SDS)的规定,密封储存于阴凉、避光、防潮的环境中。氯代杂环在强酸或强碱水性条件下可能发生水解;无水储存条件有助于长期保持纯度和稳定性。
建议研究人员在使用前查阅Aladdin Scientific提供的产品SDS,了解详细的危险分类、急救措施和处置指南。含有该化合物的所有废物应按照适用的地方和国家化学废物法规进行处置。
为何选择Aladdin Scientific的C124450
Aladdin Scientific提供4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶(SKU:C124450),作为其广泛杂环合成砌块和专用试剂目录的一部分,旨在支持现代新药发现和合成化学研究。Aladdin的质量控制流程确保一致的纯度和可靠的批间重现性,这对构效关系研究和可重现的合成工作流程至关重要。
该化合物可通过Aladdin Scientific官网直接在线订购,详细的产品规格、安全文件和技术支持均可在网站上获取。大批量和定制包装选项可根据需求提供,使Aladdin Scientific成为学术研究团队和工业药物化学团队的灵活合作伙伴。
有关采购询价、定价和库存信息,欢迎研究人员和实验室负责人直接联系Aladdin Scientific的销售和技术支持团队。
常见问题
4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶上的4-氯基团可以进行哪些反应?
4-氯取代基可与胺、醇和硫醇等亲核试剂发生亲核芳香取代(SNAr)反应。它还与铃木-宫浦、布赫瓦尔德-哈特维希胺化和根岸等钯催化交叉偶联反应兼容,可引入多种芳基、杂芳基和烷基取代基。
噻吩并吡啶骨架在新药发现中有何重要意义?
噻吩并吡啶骨架因其平面、刚性的双环框架而被认为是药物化学中的优势结构,有助于与激酶ATP结合口袋等酶活性位点结合。它们已被纳入激酶抑制剂、抗病毒、抗菌和抗癌候选药物中,使其成为极具通用性的药效团。
应如何储存4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶(C124450)以保持稳定性?
该化合物应按照产品标签和SDS的指示,密封储存于阴凉、干燥、避光的环境中。防潮尤为重要,因为氯代杂环在水性条件下可能发生水解。请始终参阅Aladdin Scientific SDS获取具体的储存温度建议。
4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶是否适用于基于片段的药物发现(FBDD)?
是的,4-氯噻吩并[3,2-c]吡啶等紧凑型杂芳香族片段因其有利的理化性质(包括适中的分子量、平面性以及通过活性氯取代基易于进行结构扩展)而在基于片段的药物发现中备受重视。它们是将片段苗头化合物发展为高效先导化合物的高效起始点。
参考文献
- Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry, 5th ed.; Wiley-Blackwell: Oxford, 2010. General reference for thienopyridine synthesis and reactivity.
- Meanwell, N. A. Synopsis of Some Recent Tactical Application of Bioisosteres in Drug Design. J. Med. Chem. 2011, 54, 2529–2591. Discusses heteroaromatic scaffolds including thienopyridines in medicinal chemistry. doi:10.1021/jm1013693
- Aladdin Scientific Product Page: 4-Chlorothieno[3,2-c]pyridine, SKU C124450. Aladdin Scientific, accessed 2024.
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