5-苄基-八氢-1H-吡咯并[3,4-c]吡啶：性质与用途
5-苄基-八氢-1H-吡咯并[3,4-c]吡啶：性质与用途
5-benzyl-octahydro-1H-pyrrolo[3,4-c]pyridine是一种完全饱和的双环含氮杂环化合物，具有稠合的吡咯烷与哌啶环骨架及N-苄基保护基，在药物化学和制药研究中作为多功能胺类构建模块而备受重视。
- IUPAC名称
- 5-苄基-八氢-1H-吡咯并[3,4-c]吡啶
- 货号
- B175293
- 核心骨架
- 完全饱和的双环吡咯烷-哌啶（吡咯并[3,4-c]吡啶）骨架
- 官能团
- 两个仲胺/叔胺氮；N-苄基（可与Cbz兼容）保护基
- 主要应用
- 医药中间体及药物化学构建模块
- 分子框架
- 含两个氮原子的稠合5-6元双环饱和环系
化学结构与理化性质
5-苄基-八氢-1H-吡咯并[3,4-c]吡啶属于双环饱和杂环中的吡咯并哌啶类化合物。其核心骨架由五元吡咯烷环与六元哌啶环通过两个相邻碳原子稠合而成。这种顺式或反式稠合的双环骨架提供了三维构象受限的支架，在靶向酶活性位点及G蛋白偶联受体（GPCR）的药物发现项目中备受青睐。
哌啶氮（N-5位）上的苄基既作为保护基，又可在温和条件下通过催化氢解选择性脱除，从而释放游离仲胺以供进一步官能团化。吡咯烷氮仍可进行酰化、烷基化或磺酰化反应，赋予分子较大的合成灵活性。
作为完全饱和体系，该化合物具有丰富的sp³碳特征，有助于提升药物相似性指标，如sp³碳比例（Fsp³）和较低的芳香环数——这些性质与改善水溶性及降低临床前开发淘汰率密切相关。具体理化数据（精确分子量、熔点、logP）应以货号B175293随附的分析证书为准。
合成方法与关键合成用途
吡咯并[3,4-c]吡啶双环核心通常通过对适当官能化的哌啶或吡咯烷前体进行分子内环化来构建。哌啶氮的N-苄基化通常在合成序列的早期引入，以区分两个胺位点并引导吡咯烷氮上的区域选择性转化。
作为构建模块，5-苄基-八氢-1H-吡咯并[3,4-c]吡啶可参与多种化学转化：
• 酰化与磺酰化：对吡咯烷NH进行酰化或磺酰化，引入药物候选分子中常见的酰胺或磺酰胺连接基。
• 还原胺化：在吡咯烷氮上进行还原胺化以引入多样性元素。
• N-去苄基化：通过催化氢解（Pd/C，H₂）脱除苄基，暴露哌啶NH以供进一步修饰或偶联反应。
• 成盐：通过成盐提高游离碱化合物的结晶性和可操作性。
双环骨架引入的构象刚性通常在将该支架整合入生物活性分子时转化为更高的选择性，因为受限的几何构型能够预组织药效团元素以实现与靶标的有效结合。
在药物化学与新药发现中的应用
饱和双环胺支架（如吡咯并[3,4-c]哌啶骨架）作为现代药物发现中的优势结构已备受关注。其三维形状和双氮官能团使其在基于片段的药物设计（FBDD）、高通量筛选（HTS）文库构建及先导化合物优化中极具吸引力。
5-苄基-八氢-1H-吡咯并[3,4-c]吡啶尤其适用于制备：
• 蛋白酶抑制剂：双环胺可模拟过渡态几何构型。
• 激酶抑制剂中间体：脱保护后利用NH作为铰链结合元素。
• 中枢神经系统活性化合物：凭借脂水平衡及与血脑屏障穿透相兼容的紧凑三维构型。
• 多样化文库：通过平行合成，利用两个可正交寻址的氮原子快速生成结构多样性。
业界越来越倾向于采用富含Fsp³的支架以应对平面重芳香药物候选分子的高失败率，这进一步凸显了5-苄基-八氢-1H-吡咯并[3,4-c]吡啶等化合物在当代制药研究中持续的重要性。
操作、储存与安全注意事项
与所有含仲胺和叔胺的化合物一样，5-苄基-八氢-1H-吡咯并[3,4-c]吡啶在操作时应采取适当的实验室防护措施。研究人员在使用前应查阅货号B175293随附的安全数据表（SDS）。
一般操作规范：
• 在通风良好的通风橱中操作，佩戴丁腈手套、安全眼镜及实验室外套。
• 避免吸入粉尘或蒸气，防止与皮肤或眼睛接触。
• 按产品标签和SDS规定的条件储存——通常置于阴凉干燥处，远离氧化剂和强酸。
• 若收货后发现化合物对水分敏感，应在惰性气氛（氮气或氩气）下密封保存。
• 按照当地机构及含氮有机化合物相关法规要求处置废弃物。
具体危害分类、GHS象形图、闪点及LD₅₀数据必须从B175293的官方SDS中获取；未经核实不得依赖通用胺类危害特性。
常见问题
5-苄基-八氢-1H-吡咯并[3,4-c]吡啶在研究中有何用途？
该化合物主要用作药物化学和制药研究中的双环胺构建模块。其双氮官能团及构象受限的支架使其在合成蛋白酶抑制剂、激酶抑制剂中间体、中枢神经系统活性化合物及多样化筛选文库方面具有重要价值。
如何脱除该化合物上的苄基保护基？
哌啶氮上的N-苄基保护基可在氢气气氛下使用钯碳（Pd/C）通过催化氢解选择性脱除，条件为常压或略高压力。该温和脱保护步骤可释放游离仲胺哌啶氮，用于后续合成转化。
吡咯并[3,4-c]哌啶骨架在药物发现中有何优势？
完全饱和的双环骨架提供三维富sp³结构，与芳香杂环相比改善了药物相似性指标（如Fsp³）并降低了平面性。这与更好的水溶性、更低的非特异性结合及临床前开发中潜在更低的淘汰率相关，使此类支架在现代先导化合物优化中越来越受到青睐。
货号B175293应如何储存以保持产品质量？
应将其储存于阴凉干燥处，密封保存，远离氧化剂和强酸。若化合物对水分敏感，建议在惰性气氛（氮气或氩气）下储存。具体储存条件请以B175293随附的SDS和产品标签为准。
5-苄基-八氢-1H-吡咯并[3,4-c]吡啶能否用于平行合成？
可以。该化合物的两个可正交寻址的氮原子——一个受苄基保护，另一个为游离胺——使化学家能够在不同条件下对每个氮进行选择性官能团化。这种正交反应性非常适合用于高通量筛选化合物文库生成的自动化平行合成流程。
参考文献
- Lovering, F.; Bikker, J.; Humblet, C. Escape from Flatland: Increasing Saturation as an Approach to Improving Clinical Success. J. Med. Chem. 2009, 52, 6752–6756. doi:10.1021/jm901241e
- Vitaku, E.; Smith, D. T.; Njardarson, J. T. Analysis of the Structural Diversity, Substitution Patterns, and Frequency of Nitrogen Heterocycles among U.S. FDA Approved Pharmaceuticals. J. Med. Chem. 2014, 57, 10257–10274. doi:10.1021/jm501100b
- Aladdin Scientific. Product Information: 5-benzyl-octahydro-1H-pyrrolo[3,4-c]pyridine, SKU B175293. Aladdin Scientific, Shanghai.
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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