4-羟基-6-甲氧基甲基嘧啶-2-硫醇:性质与用途
4-羟基-6-甲氧基甲基嘧啶-2-硫醇:性质与用途
4-Hydroxy-6-methoxymethylpyrimidine-2-thiol是一种含硫和含氧官能团的嘧啶杂环化合物,在药物化学和农用化学品合成中用作多功能结构单元和活性中间体。
- 化学名称
- 4-羟基-6-甲氧甲基嘧啶-2-硫醇
- 货号
- H182129
- 核心杂环
- 嘧啶(1,3-二嗪)环系
- 关键官能团
- 2-硫醇(–SH)、4-羟基(–OH/内酰胺互变体)、6-甲氧甲基(–CH₂OCH₃)
- 互变异构行为
- 在溶液中以硫醇–硫酮及羟基–氧代互变异构平衡形式存在
- 主要应用领域
- 药物化学中间体及杂环结构单元
- 供应商
- Aladdin Scientific(H182129)
化学结构与理化性质
4-羟基-6-甲氧甲基嘧啶-2-硫醇属于含氮杂环的嘧啶家族。其结构由一个六元芳香环组成,氮原子分别位于1位和3位,并带有三种不同取代基:C-4位的羟基(在内酰胺互变体中为氧代基)、C-2位的硫醇基(在硫酮互变体中为硫酮基)以及C-6位的甲氧甲基(–CH₂OCH₃)。
与许多2-硫代嘧啶和4-羟基嘧啶类似,该化合物表现出显著的互变异构行为。在固态和极性溶剂中,硫酮和氧代互变体通常占主导,这意味着该化合物在形式上可描述为6-(甲氧甲基)嘧啶-2(1H)-硫酮-4(3H)-酮。研究人员在解读光谱数据(NMR、IR)或设计涉及硫醇或羟基官能团的反应时,应充分考虑这些互变异构平衡。
嘧啶环上同时存在硫醇基和羟基,使该分子具有双官能团反应活性,可在适当条件下对任意一个位点进行选择性衍生化。甲氧甲基侧链与更简单的4-羟基-2-硫代嘧啶相比,在空间和电子效应上增加了一定程度的调控能力。
合成与反应活性
羟甲基嘧啶-2-硫醇衍生物通常通过环缩合策略合成。经典方法包括:在碱性条件下,将合适的1,3-二羰基等价物或β-烯胺酮与硫脲反应,再通过官能团转化引入甲氧甲基部分。此外,也可直接将相应的4-羟基-6-羟甲基嘧啶-2-硫醇前体与甲醇或硫酸二甲酯进行醚化,得到甲氧甲基产物。
C-2位的硫醇基是亲核中心,可与卤代烷或迈克尔受体发生S-烷基化反应,是化合物库合成和前药设计的重要活性位点,同时也可被氧化为相应的亚砜或砜类化合物。C-4位羟基主要以氧代(内酰胺)形式存在,可通过三氯氧磷(POCl₃)进行O-氯化得到4-氯衍生物,进而与胺、醇钠或硫醇发生亲核芳香取代反应。
甲氧甲基在温和条件下相对惰性,但可参与酸催化反应,或在水解后作为掩蔽醛基的等价物,从而进一步拓展该分子的合成应用价值。
在药物化学与农用化学品研究中的应用
嘧啶-2-硫醇和4-羟基嘧啶骨架是药物发现领域的优势结构。硫醇和羟基提供了多个先导化合物优化位点,而嘧啶环本身是嘌呤核碱的生物等排体,对核酸结合及酶活性位点具有固有亲和力。
该结构类型的化合物已被研究作为激酶、二氢叶酸还原酶(DHFR)及其他核苷酸代谢相关酶的潜在抑制剂。在更广泛的嘧啶文献中,2-硫代基团尤其与抗病毒、抗菌及抗原虫活性相关。C-6位甲氧甲基取代基相比无取代或羟甲基类似物,可能在结合亲和力和代谢稳定性方面发挥调节作用。
在农用化学品研究中,羟甲基嘧啶衍生物在结构上与维生素B1(硫胺素)生物合成途径中的组分相关,已被作为合成杀虫剂和除草剂的起始原料加以探索。双重硫醇–羟基官能团也使此类化合物在制备与作物保护化学相关的杂环硫醚及稠环体系中具有重要用途。
操作、储存与实验室安全
作为含硫醇的化合物,4-羟基-6-甲氧甲基嘧啶-2-硫醇在操作时应遵循适用于活性有机硫试剂的标准实验室防护规程。硫醇化合物以其低嗅觉阈值和长时间暴露于空气中易被氧化为二硫化物而著称,因此建议在通风良好的通风橱中操作。
该化合物应储存于密封容器中,避免接触强氧化剂、潮湿和光照,置于低温环境(通常为2–8°C,或按产品标签说明执行)。在无水DMSO或DMF中配制的储备液在惰性气氛下低温保存时,短期内通常稳定。
研究人员在使用前应查阅Aladdin Scientific提供的当前版本安全数据表(SDS,货号H182129)。操作该物料时须佩戴标准个人防护装备,包括丁腈手套、安全眼镜和实验服。废弃物处理须符合当地有关有机硫化合物的法规要求。
订购信息与规格
4-羟基-6-甲氧甲基嘧啶-2-硫醇可从Aladdin Scientific购得,货号为H182129。建议研究人员登录Aladdin Scientific官网或联系技术销售团队,确认当前库存状态、包装规格及价格信息。
如需大批量或定制订单,Aladdin Scientific采购团队可就数量、纯度规格及分析证书(CoA)要求进行协商。所有产品均适用Aladdin Scientific关于质量、退换货及运输的标准条款。在将产品用于关键实验前,应根据每批次随附的CoA核实纯度及分析数据(HPLC、NMR、MS)。
常见问题
4-羟基-6-甲氧甲基嘧啶-2-硫醇在溶液中的主要互变异构体是什么?
在极性质子性和非质子性溶剂中,4-羟基-2-硫代嘧啶类化合物通常以氧代–硫酮互变体为主,而非羟基–硫醇形式。对于4-羟基-6-甲氧甲基嘧啶-2-硫醇,应查阅各批次的NMR和IR分析数据,以确认在您实验条件下的互变异构偏好。
如何在不与C-4羟基反应的情况下,选择性地对4-羟基-6-甲氧甲基嘧啶-2-硫醇的硫醇基进行烷基化?
选择性S-烷基化通常可在温和碱性条件下实现(如在丙酮或DMF中使用K₂CO₃),室温下与卤代烷反应,此条件下硫醇负离子是比氧负离子软得多且更具反应活性的亲核体。严格控制pH值和合理选择烷基化试剂对获得良好选择性至关重要;应参考类似2-硫代嘧啶化合物的文献先例。
4-羟基-6-甲氧甲基嘧啶-2-硫醇是否适合用作药物化学文库合成的结构单元?
是的,该化合物的双官能团特性——在药理学相关的嘧啶骨架上同时具备活性硫醇/硫酮和羟基/氧代基团——使其成为文库合成中极具吸引力的结构单元。硫醇部分可通过S-烷基化、S-氧化或缩合反应进行多样化修饰,而C-4位可通过POCl₃氯化活化后与多种亲核试剂进行官能团化。
H182129的推荐储存条件是什么?
该化合物应储存于密封、避光容器中,置于低温环境(通常为2–8°C),远离潮湿和强氧化剂。请始终参阅Aladdin Scientific当前版本的安全数据表(SDS)和分析证书(CoA)以获取批次特定的储存说明。
4-羟基-6-甲氧甲基嘧啶-2-硫醇能否溶于常见实验室溶剂?
极性非质子溶剂(如DMSO和DMF)通常是溶解羟基嘧啶-2-硫醇衍生物的良好选择。在碱性条件下,由于硫醇和羟基基团的电离,水溶性可能有所提高。H182129的具体溶解度数据应通过产品CoA或咨询Aladdin Scientific技术支持进行核实。
参考文献
- Brown, D. J. The Pyrimidines. In The Chemistry of Heterocyclic Compounds; Wiley-Interscience, 1994. (General reference on pyrimidine tautomerism and reactivity.)
- Elguero, J.; Marzin, C.; Katritzky, A. R.; Linda, P. The Tautomerism of Heterocycles. Academic Press, 1976. (Foundational reference on thiol–thione and hydroxy–oxo tautomerism in pyrimidines.)
- Aladdin Scientific. Product Information: 4-Hydroxy-6-methoxymethylpyrimidine-2-thiol, SKU H182129. Aladdin Scientific Corp.
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