4,4′-双哌啶基二盐酸盐:性质与实验室使用指南
4,4′-双哌啶基二盐酸盐:性质与实验室使用指南
4,4′-Bipiperidyl dihydrochloride是一种双哌啶二胺盐,广泛用作有机化学和药物化学研究中的合成中间体及配体前体。
- 化学名称
- 4,4′-联哌啶二盐酸盐
- 货号
- B301400
- 分子式(游离碱)
- C10H20N2
- 分子式(二盐酸盐)
- C10H22Cl2N2
- 分子量(二盐酸盐)
- 约241.20 g/mol
- 外观
- 白色至类白色结晶粉末
- 溶解性
- 溶于水;微溶于乙醇
- 储存条件
- 密封保存于室温,避免潮湿和光照
化学特性与物理性质
4,4′-联哌啶二盐酸盐(Aladdin货号:B301400)是4,4′-联哌啶的二盐酸盐形式,由两个哌啶环在各自4位通过C–C键相连构成对称分子。两个仲胺氮原子均以盐酸盐形式质子化,使该化合物具有良好的水溶性,并在标准实验室条件下保持稳定。
游离碱(4,4′-联哌啶)的分子式为C10H20N2,二盐酸盐形式的分子式为C10H22Cl2N2,近似分子量为241.20 g/mol。该化合物通常呈白色至类白色结晶粉末。其pKa值与脂肪族仲胺一致,释放游离碱后为中等强度碱。
在密封容器中避开潮湿、强氧化剂和直射光的条件下,该化合物在环境温度下稳定。水溶液应尽快使用,如需长期储存,应置于低温条件下。
科研应用与合成用途
4,4′-联哌啶二盐酸盐是有机合成和药物化学中用途广泛的构建模块。其核心价值在于双官能胺骨架,可在一个或两个氮中心选择性地进行烷基化、酰基化或磺酰化,以制备多种具有药理活性的结构。
主要应用领域包括:
- 药物化学:联哌啶核心存在于多种生物活性化合物和候选药物中。它作为刚性、构象受限的二氨基间隔基,可模拟天然多胺骨架,或本身作为药效团发挥作用。
- 配位化学与配体设计:两个氮供体使4,4′-联哌啶成为过渡金属配合物中具有吸引力的螯合或桥联配体,此类配合物在催化和材料科学中具有重要应用。
- 聚合物与材料化学:作为二胺单体,4,4′-联哌啶二盐酸盐可参与逐步增长聚合反应(如聚脲、聚酰胺合成),引入具有内在碱性的柔性脂肪族链段。
- 生物探针合成:该骨架可进一步修饰为离子通道调节剂、酶抑制剂或受体配体,用于神经药理学研究。
在需要未质子化胺参与的反应前,研究人员应使用碱(如NaOH或K2CO3)中和二盐酸盐,释放游离碱。
操作、安全与储存规程
尽管4,4′-联哌啶二盐酸盐未被归类为急性高毒物质,仍应按照精细有机盐的标准实验室规程进行操作:
- 个人防护装备(PPE):穿戴适当的实验服、耐化学品手套和护目镜。操作粉末时应使用呼吸防护(防尘口罩或呼吸器),避免吸入细小颗粒。
- 通风:在通风良好的实验室或化学通风柜中操作,以减少粉尘和气溶胶暴露。
- 皮肤和眼睛接触:盐酸盐具有轻微酸性,可能引起刺激。接触后应立即用大量清水冲洗患处,如刺激持续,应就医。
- 储存:于室温(15–25 °C)密封储存。远离潮湿、强氧化剂、强碱和直射光。确保容器标签清晰。
- 废弃处置:按照有机胺盐的地方、区域和国家法规处置废弃物。未经适当中和稀释,不得将浓溶液直接倒入下水道。
使用前,请务必查阅Aladdin Scientific提供的最新完整安全数据表(SDS),以获取最新危害信息。
制备与溶液配制规程
以下规程为在常见实验室场景中使用4,4′-联哌啶二盐酸盐提供一般性指导。使用前请验证是否适用于您的具体应用。
水溶液母液配制
- 确定所需母液的浓度和体积。
- 在环境条件下用分析天平称量适量4,4′-联哌啶二盐酸盐。该化合物具有吸湿性,应尽量减少暴露于潮湿空气中的时间。
- 转移至洁净容量瓶中,加入约80%最终体积的超纯水(18.2 MΩ·cm),轻轻搅拌或超声直至完全溶解。
- 用超纯水定容至最终体积,充分混匀。
- 如需无菌或无颗粒溶液,通过0.22 µm滤膜过滤。
- 标注化合物名称、浓度、日期和配制者缩写。若不立即使用,于2–8 °C储存。
游离碱的释放
- 将二盐酸盐溶于水中至所需浓度。
- 在搅拌下缓慢加入等摩尔量或稍过量的NaOH或K2CO3溶液(每摩尔二盐酸盐加2当量)。
- 用经校准的pH计或指示剂确认pH调节(pH > 10)。
- 如需无水游离碱,用有机溶剂(如DCM或EtOAc)萃取,用无水MgSO4或Na2SO4干燥,过滤后在减压下蒸发溶剂。
注意:具体溶解度数值和母液浓度应在您的实验室中通过实验验证。已对特定数值声明设置审核标记。
质量、纯度与规格注意事项
在为科研应用选择4,4′-联哌啶二盐酸盐时,纯度等级是关键参数。Aladdin Scientific提供货号B301400供科研使用。评估规格时需考虑以下事项:
- 纯度评估:合成应用优选高纯度材料(通常HPLC或滴定法测定≥97%或≥98%),以避免杂质影响反应选择性、收率或后续生物测定结果。请查看每批次的质量检验报告(CoA)。
- 化合物鉴定:通过1H NMR、13C NMR或质谱法确认化合物身份。关键NMR特征包括哌啶环质子的特征多重峰。红外光谱可确认铵盐的N–H伸缩振动。
- 含水量:由于二盐酸盐具有吸湿性,当精确化学计量至关重要时,推荐使用卡尔费休滴定法测定含水量。
- 批次一致性:每个新批次应索取CoA,并将熔点、HPLC纯度及光谱数据与内部参考标准进行比对。
- 包装与数量:请联系Aladdin Scientific采购部门,了解可用包装规格和批量定价,以满足项目规模需求。
如需其他分析文件(如GC纯度、残留溶剂分布、重金属含量),请联系Aladdin Scientific技术支持团队。
常见问题
4,4′-联哌啶二盐酸盐在科研中有哪些用途?
4,4′-联哌啶二盐酸盐主要用作有机化学、药物化学和配位化学中的合成构建模块和配体前体。其双官能仲胺骨架可在一个或两个氮中心进行选择性官能化,在药物发现、多胺类似物合成、过渡金属配体设计和逐步增长聚合中具有重要价值。
如何将4,4′-联哌啶二盐酸盐转化为游离碱?
将二盐酸盐溶于水中,每摩尔盐加入2当量强碱(如NaOH或K2CO3),调节pH至10以上。如需干燥无水游离碱,用不溶于水的有机溶剂(如二氯甲烷或乙酸乙酯)萃取水相,用无水硫酸镁或硫酸钠干燥,过滤后在减压下浓缩。
Aladdin Scientific提供的4,4′-联哌啶二盐酸盐(B301400)纯度等级是多少?
Aladdin Scientific以货号B301400提供4,4′-联哌啶二盐酸盐供科研使用。如需确切纯度规格及批次专属质量检验报告,请访问Aladdin Scientific官网产品页面或直接联系我们的技术支持团队。
如何储存4,4′-联哌啶二盐酸盐以保持其稳定性?
将4,4′-联哌啶二盐酸盐于室温(15–25 °C)密封储存,远离潮湿、强氧化剂、强碱和直射光。由于该化合物具有吸湿性,称量时应尽量减少与潮湿空气的接触。水溶液应于2–8 °C储存并尽快使用。
4,4′-联哌啶二盐酸盐能溶于常见实验室溶剂吗?
4,4′-联哌啶二盐酸盐因其离子盐形式可自由溶于水。在乙醇中溶解度有限,在乙醚、己烷或氯仿等非极性有机溶剂中几乎不溶。对于需要游离碱参与的非水相反应,建议先用碱释放游离碱,再进行有机溶剂萃取。
参考文献
- March, J. Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure. 4th ed. Wiley-Interscience, 1992. (General reference for amine chemistry and salt formation.)
- Clayden, J.; Greeves, N.; Warren, S. Organic Chemistry. 2nd ed. Oxford University Press, 2012. (Reference for piperidine ring chemistry and amine functionalization protocols.)
- Aladdin Scientific. Product Page: 4,4′-Bipiperidyl dihydrochloride, SKU B301400. (Accessed via Aladdin Scientific website; consult for current CoA and SDS.)
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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