6-溴-3-甲基异喹啉-1(2H)-酮:性质与应用
6-溴-3-甲基异喹啉-1(2H)-酮:性质与应用
6-Bromo-3-methylisoquinolin-1(2H)-one is一种卤素功能化异喹啉酮杂环化合物,在合成化学和药物化学领域被视为制备具有药理活性化合物的多功能构建模块而备受重视。
- 产品名称
- 6-溴-3-甲基异喹啉-1(2H)-酮
- 货号
- B691995
- 核心骨架
- 异喹啉-1(2H)-酮(异喹啉酮)
- 关键取代基
- 6-溴,3-甲基
- 主要用途
- 药物化学和新药发现的合成构建模块
- 卤素官能团
- C-6位溴原子可参与交叉偶联反应(如Suzuki、Buchwald-Hartwig反应)
化学特性与结构
6-溴-3-甲基异喹啉-1(2H)-酮属于含氮双环杂环的异喹啉酮家族。母体异喹啉-1(2H)-酮骨架由苯环与吡啶酮环稠合而成,提供了一个平面性强、富含芳香性的框架,广泛存在于天然产物和药物分子中。
与未取代母体相比,该化合物具有两处关键取代:苯环C-6位的溴原子,以及内酰胺环C-3位的甲基。C-6位溴原子作为亲电官能团,使该分子高度适用于过渡金属催化的交叉偶联反应。C-3位甲基则调节杂环体系的电子密度,并影响由该骨架衍生的候选药物的亲脂性、代谢稳定性等理化性质。
N-2位的内酰胺(环状酰胺)氮原子可参与氢键相互作用,这在将该骨架引入旨在与生物大分子相互作用的靶向分子时是重要的考量因素。
合成应用与反应活性
6-溴-3-甲基异喹啉-1(2H)-酮最核心的合成特征是C-6位的芳基C–Br键。该键非常适合用于现代药物化学库合成中一系列钯或镍催化的交叉偶联反应:
- Suzuki–Miyaura偶联:可将溴原子替换为芳基、杂芳基或乙烯基硼酸/硼酸酯,从而快速多样化联芳基或芳基-杂芳基药效团。
- Buchwald–Hartwig胺化:可在C-6位引入伯胺或仲胺基团,进一步丰富氨基异喹啉酮衍生物的结构多样性。
- Negishi和Kumada偶联:可通过有机锌或格氏试剂在该位点引入烷基、芳基或杂芳基。
- Miyaura硼化反应:将C–Br键转化为硼酸酯,生成可用于进一步转化的互补偶联组分。
内酰胺的N–H在标准条件下也可进行烷基化或酰化,得到具有不同生物活性谱的N-取代异喹啉酮衍生物。这些正交官能团的组合使该化合物成为并行合成和药物化学研究中极具价值的起始原料。
在药物化学与新药发现中的意义
异喹啉酮骨架是新药发现中的优势结构,广泛存在于多种具有生物活性的天然产物和合成候选药物中。含有该核心骨架的化合物已被研究用于多种生物活性,包括聚(ADP-核糖)聚合酶(PARP)抑制、激酶抑制、抗真菌活性以及多种受体系统的调节。
在C-6位引入溴原子是一种策略性的设计元素:溴原子与甲基体积相近,但电负性显著更强,并且可与蛋白质残基形成卤素键相互作用。当该化合物作为构效关系(SAR)研究的起点时,这些特性可影响结合亲和力和选择性。
C-3位甲基是另一种常见的药物化学修饰策略,用于封闭代谢软点、改善膜渗透性并精细调节活性。溴和甲基取代的组合使6-溴-3-甲基异喹啉-1(2H)-酮成为一个具有战略设计意义的片段类构建模块,适用于基于片段的药物发现(FBDD),或作为靶向含异喹啉酮天然产物的全合成程序中的高级中间体。
操作、储存与实验室安全
与所有含芳基溴和内酰胺官能团的研究试剂一样,在操作6-溴-3-甲基异喹啉-1(2H)-酮时应遵守规范的实验室操作规程。研究人员在使用前应查阅Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS)。
一般操作指南:
- 佩戴适当的个人防护装备(PPE),包括丁腈手套、实验服和安全护目镜。
- 在通风良好的区域或通风橱中操作,以减少对粉末或气溶胶的吸入暴露。
- 存放于阴凉干燥处,远离强氧化剂和不相容物质,并置于密封容器中。
- 按照当地机构和政府关于卤代有机化合物的法规处置废弃物。
具体的危害分类、急救措施和运输信息应以最新SDS为准进行核实。Aladdin Scientific可根据要求或通过产品页面为所有目录化合物提供SDS文档。
常见问题
6-溴-3-甲基异喹啉-1(2H)-酮可以进行哪些交叉偶联反应?
C-6位的芳基C–Br键与多种钯或镍催化的交叉偶联反应兼容,包括Suzuki–Miyaura偶联、Buchwald–Hartwig胺化、Negishi偶联、Kumada偶联及Miyaura硼化反应。这些反应使化学家能够在C-6位引入多样化的芳基、杂芳基、氨基和烷基,从而实现快速的结构多样化。
C-6位溴取代基在药物化学应用中有何意义?
C-6位溴原子具有双重作用:一方面作为过渡金属催化多样化反应的合成官能团;另一方面,当化合物在生物测定中进行评价时,可与蛋白质残基形成卤素键相互作用。溴原子的体积和电负性特征可在构效关系研究中对结合亲和力和选择性产生积极影响。
6-溴-3-甲基异喹啉-1(2H)-酮应如何储存以保持其稳定性?
该化合物应储存于密封容器中,置于阴凉干燥的环境中,远离强氧化剂。具体的储存温度建议和批次保质期信息请参阅Aladdin Scientific安全数据表及产品页面。
6-溴-3-甲基异喹啉-1(2H)-酮是否适用于基于片段的药物发现(FBDD)?
是的。异喹啉酮核心是具有已记录生物相关性的优势骨架,该溴代衍生物相对较低的分子量,加上其多个正交反应官能团(C–Br键和N–H内酰胺),使其成为FBDD项目的适用片段类起始原料,或用于SAR探索的高级中间体。
参考文献
- Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry, 5th ed.; Wiley-Blackwell: Oxford, 2010. General reference for isoquinolinone scaffold chemistry.
- Roughley, S. D.; Jordan, A. M. The medicinal chemist's toolbox: an analysis of reactions used in the pursuit of drug candidates. J. Med. Chem. 2011, 54, 3451–3479. doi:10.1021/jm200187y
- Aladdin Scientific. Product page: 6-Bromo-3-methylisoquinolin-1(2H)-one, SKU B691995.
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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