(5-溴-3-氟吡啶-2-基)甲醇:性质与用途
(5-溴-3-氟吡啶-2-基)甲醇:性质与用途
(5-溴-3-氟吡啶-2-基)甲醇是一种在5位含溴、3位含氟、2位含羟甲基的双功能化吡啶砌块,是药物化学和杂环合成中用途广泛的中间体。
- 化学名称
- (5-溴-3-氟吡啶-2-基)甲醇
- 货号
- B172546
- 分子式
- C6H5BrFNO
- 分子量
- 206.01 g/mol
- 关键官能团
- 芳基溴、芳基氟、伯醇(羟甲基)
- 主要用途
- 用于药物化学及交叉偶联反应的合成砌块
化学结构与关键性质
(5-溴-3-氟吡啶-2-基)甲醇(货号B172546)是一种在三个不同位置取代的吡啶衍生物。5位的溴原子可作为过渡金属催化交叉偶联反应(如Suzuki–Miyaura、Negishi及Buchwald–Hartwig偶联)的反应位点。3位的氟原子可调节芳环电子密度,降低环氮原子的pKa,并提高对代谢氧化的抵抗力——这些特性在药物发现项目中备受重视。2位的伯醇(–CH₂OH)提供了一个正交反应位点,可被氧化为醛或羧酸,通过甲磺酰化或对甲苯磺酰化转化为离去基团,或保护为醚,从而在多步合成序列中赋予高度的合成灵活性。
单一吡啶骨架上三种官能团的组合使该化合物成为真正意义上的多功能合成砌块:化学家可在适当条件下选择性地利用三个位点中的任意一个,从单一起始原料出发,快速构建结构复杂的杂环骨架。
在药物化学与药物发现中的应用
含氟吡啶是现代药物设计的基石。将氟引入杂环骨架可改善代谢稳定性、增强膜通透性,并通过与靶蛋白的静电及亲脂相互作用精细调节结合亲和力。因此,(5-溴-3-氟吡啶-2-基)甲醇作为片段分子或高级中间体,在合成针对广泛生物通路的候选分子方面具有重要价值。
芳基溴可通过钯或镍催化的交叉偶联实现快速文库扩展,使药物化学家能够高效地在5位引入芳基、杂芳基、乙烯基、烷基或氨基取代基。与此同时,羟甲基可进一步衍生为连接基、前药基团或构象受限元素。这种双重反应性加速了构效关系(SAR)研究,并支持苗头化合物到先导化合物优化阶段常用的多样性导向合成策略。
合成方案与操作建议
C5位交叉偶联(芳基溴):标准Suzuki–Miyaura条件——以Pd(PPh₃)₄或Pd(dppf)Cl₂为催化剂,与芳基硼酸偶联,以K₂CO₃或Cs₂CO₃为碱,在混合水/有机溶剂体系(如DME/H₂O或二氧六环/H₂O)中,于80–100 °C反应——通常效果良好。C3位的吸电子氟原子和环氮原子均可活化C5–Br键,促进氧化加成,反应条件往往比未功能化溴苯更温和。
羟甲基的氧化:–CH₂OH可在室温下用Dess–Martin高碘烷(DMP)、Swern条件或MnO₂在二氯甲烷中氧化为相应的醛。进一步氧化为羧酸可采用KMnO₄、NaClO₂(Pinnick法)或Jones试剂。
保护与活化:当后续步骤需要对醇基进行保护时,建议采用硅基保护(TBSCl、咪唑、DMF)。转化为甲磺酸酯或对甲苯磺酸酯后,可通过SN2取代实现C–N、C–O或C–S键的形成。
操作注意事项:于2–8 °C密封避光、防潮保存。使用标准实验室个人防护装备。使用前请查阅产品安全数据表(SDS)以获取完整的危害信息。
订购信息
(5-溴-3-氟吡啶-2-基)甲醇可通过Aladdin Scientific以货号B172546订购。如需了解当前包装规格、价格、库存状态及分析证书,请联系您所在地区的Aladdin代表或访问产品页面。大批量供货可按需提供;如需大量采购,请向定制合成或采购团队咨询货期与报价。
常见问题
(5-溴-3-氟吡啶-2-基)甲醇适用于哪些交叉偶联反应?
5位的芳基溴可与多种钯或镍催化的交叉偶联反应兼容,包括Suzuki–Miyaura(硼酸/硼酸酯)、Negishi(有机锌)、Stille(有机锡)及Buchwald–Hartwig(胺化)偶联。吸电子氟原子和环氮原子可活化C–Br键,通常可在标准甚至温和的条件下实现高效偶联。
在交叉偶联反应中,羟甲基应如何保护?
在使用钯催化偶联条件时,游离伯醇通常可以耐受;但若观察到副反应,建议在咪唑或三乙胺存在下用TBSCl或TIPSCl进行硅基保护。偶联步骤完成后,可在温和的氟源条件下(如THF中的TBAF)将硅醚干净去除。
(5-溴-3-氟吡啶-2-基)甲醇的推荐储存条件是什么?
该化合物应在2–8 °C下密封保存,避免受潮和光照。在上述条件下,预期该化合物可长期保持稳定。请务必查阅Aladdin Scientific提供的最新分析证书和安全数据表,以获取特定批次的稳定性数据和安全信息。
3位的氟原子能否用于亲核芳香取代(SNAr)反应?
是的,缺电子吡啶环上的芳基氟对SNAr反应具有活性。吸电子的环氮原子与额外的吸电子溴原子协同作用,增强了氟原子邻位和对位环碳的亲电性,使得在适当条件下,胺、醇盐或硫醇盐的取代反应成为可能。建议仔细优化亲核试剂、碱、溶剂和温度,以实现选择性反应。
参考文献
- Carey, F. A.; Sundberg, R. J. Advanced Organic Chemistry, Part B: Reactions and Synthesis, 5th ed.; Springer: New York, 2007. (General cross-coupling and heterocycle reactivity)
- Meanwell, N. A. Synopsis of some recent tactical application of bioisosteres in drug design. J. Med. Chem. 2011, 54, 2529–2591. (Fluorine in drug design) doi:10.1021/jm101093j
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-catalyzed cross-coupling reactions of organoboron compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
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