4-氟吲哚啉-2-酮:性质、用途及实验室指南
4-氟吲哚啉-2-酮:性质、用途及实验室指南
4-Fluoroindolin-2-one is a fluorine-substituted oxindole heterocycle,作为药物化学中多功能的合成构建模块,可通过多种官能化反应构建具有生物活性的骨架结构。
- IUPAC名称
- 4-氟吲哚啉-2-酮
- 分子式
- C₈H₆FNO
- 分子量
- 151.14 g/mol
- 核心骨架
- 4位含氟取代的羟吲哚(吲哚啉-2-酮)骨架
- 主要应用
- 药物化学和杂环化学中的合成中间体与构建模块
- 建议储存条件
- 密封避光,储存于阴凉、干燥、通风良好的环境中,防潮
- 产品编号
- F190779
化学性质与结构
4-氟吲哚啉-2-酮属于羟吲哚类双环杂环化合物,由苯环与五元内酰胺环稠合而成。其结构特征是在苯环4位引入氟原子,该位置与含氮内酰胺环的连接处呈邻位关系。氟取代改变了芳环体系的电子分布,提高了特定环位的亲电性,并相对于母体吲哚啉-2-酮改变了内酰胺NH质子的酸性。
该化合物分子式为C₈H₆FNO,分子量约为151.14 g/mol,含有活性内酰胺羰基和NH基团,二者均可作为进一步合成修饰的位点。强电负性的氟原子能与生物靶标形成氢键相互作用;在药物化学领域,将氟原子引入芳环已被证实可改善候选药物的代谢稳定性和膜通透性。
科研与合成应用
4-氟吲哚啉-2-酮主要用作具有药理意义分子合成的构建模块。羟吲哚骨架是众多天然产物及上市药物(包括激酶抑制剂和受体调节剂)中的优势结构。引入4-氟取代基可从策略上调节目标分子的电子性质、结合亲和力和理化参数。
主要合成应用包括:(1) 在内酰胺氮原子上进行N-烷基化和N-酰化,生成用于构效关系(SAR)研究的N-取代氟羟吲哚;(2) 进行C-3位官能化,如醛醇缩合、Knoevenagel反应和亲核加成,生成具有潜在生物活性的3-取代衍生物;(3) 利用C-4位氟原子在环活化充分时作为离去基团进行亲核芳香取代(SNAr),引入多种亲核试剂;(4) 作为中间体用于制备与抗癌及中枢神经系统药物研发相关的螺环羟吲哚及稠合杂环体系。
安全操作、储存与废弃物处置
个人防护装备(PPE):操作4-氟吲哚啉-2-酮时,应佩戴丁腈手套、实验服及护目镜或安全眼镜。在通风良好的通风橱中操作,以减少粉尘或蒸气的吸入。避免接触皮肤、眼睛及黏膜。
储存:将化合物密封于容器中,储存于阴凉、干燥、通风良好的环境中,避光防潮。远离强氧化剂、强酸和强碱。使用前请查阅产品安全数据表(SDS),了解具体危险分类及GHS象形图。短期内在常温常压下具有一定稳定性,但建议长期储存时在惰性气氛下低温保存,以防降解。
废弃物处置:按照适用于含氟有机化合物的地方、国家及机构法规处置废弃物。不得倒入下水道,应收集于标识清晰的废液容器中,并委托有资质的化学废弃物处理机构统一处理。请务必查阅最新版SDS以获取最新的危害及处置信息。
质量、纯度与分析表征
对于研究级应用,4-氟吲哚啉-2-酮应满足规定的纯度要求。Aladdin Scientific产品F190779以研究级试剂供应;请查阅相应批次的产品质量检验报告(CoA),了解具体纯度值(通常HPLC或GC纯度≥95%)。
用于确认化合物身份和纯度的标准分析技术包括:
- ¹H和¹³C核磁共振(NMR)光谱:关键特征信号包括内酰胺NH、芳环质子、C-3亚甲基质子(¹H NMR中约在δ 3.5 ppm处呈单峰)以及确认氟取代的¹⁹F NMR共振信号。
- HPLC或GC分析:用于定量检测纯度及微量杂质或合成前体。
- 质谱(MS):确认分子离子峰m/z 151,与分子式C₈H₆FNO一致。
- 熔点测定:与文献值一致的尖锐熔点是衡量纯度的辅助指标。
使用前请务必索取并审阅CoA,尤其是在关键合成步骤中,杂质可能影响反应结果或后续生物学测定时更应如此。
常见问题
4-氟吲哚啉-2-酮中氟取代基的作用是什么?
4位氟原子改变了羟吲哚环系的电子性质,提高了特定位置的亲电性并改变了NH的酸性。在药物化学领域,芳环上的氟取代广泛用于提高代谢稳定性、增强膜通透性并调节候选药物衍生物的结合亲和力。
4-氟吲哚啉-2-酮中的氟原子能否作为亲核芳香取代反应的离去基团?
是的,在适当的活化条件下,C-4位的氟原子可在亲核芳香取代(SNAr)反应中充当离去基团。通常需要环上其他位置的吸电子基团或额外的活化策略,以使芳香碳足够亲电以发生取代反应。反应条件需根据具体情况进行优化。
如何储存4-氟吲哚啉-2-酮以保持其化学完整性?
将4-氟吲哚啉-2-酮密封于容器中,储存于阴凉、干燥、避光且通风良好的环境中,防止受潮。长期储存时,建议在低温惰性气氛(氮气或氩气)下保存。每次使用后应及时重新密封容器,并查阅SDS了解该批次的具体储存要求。
哪些分析方法可确认4-氟吲哚啉-2-酮的身份和纯度?
化合物的身份和纯度可通过¹H、¹³C和¹⁹F核磁共振光谱、HPLC或GC纯度分析、质谱(分子离子峰m/z 151)及熔点测定等多种方法联合确认。Aladdin Scientific每批次产品附带的质量检验报告(CoA)包含特定批次的分析数据。
4-氟吲哚啉-2-酮是否适合用作药物发现项目中的骨架?
是的,羟吲哚骨架是药物化学中的优势结构,存在于多种上市药物和具有生物活性的天然产物中。4-氟取代为电子调控和SNAr化学提供了额外的操作位点,使4-氟吲哚啉-2-酮成为设计激酶抑制剂、受体调节剂及其他药理靶标的有效起点。
参考文献
- Bhatt, M. V.; Periasamy, M. Oxindole in organic synthesis. Chemical Society Reviews, general reference on oxindole chemistry.
- Purser, S.; Moore, P. R.; Swallow, S.; Gouverneur, V. Fluorine in medicinal chemistry. Chemical Society Reviews, 2008.
- Aladdin Scientific product page for 4-Fluoroindolin-2-one, SKU F190779. Certificate of Analysis and Safety Data Sheet.
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)