6-环己基-4-氧代-2-硫酮-DHPM-5-氰:合成与应用方案
6-环己基-4-氧代-2-硫酮-DHPM-5-氰:合成与应用方案
6-环己基-4-氧代-2-硫代-1,2,3,4-四氢嘧啶-5-甲腈是一种结构独特的二氢嘧啶(DHPM)骨架化合物,在C-2位含有硫代基团、C-5位含有甲腈取代基,使其成为药物化学和合成研究中用途广泛的杂环中间体。
- 化学名称
- 6-环己基-4-氧代-2-硫代-1,2,3,4-四氢嘧啶-5-甲腈
- 货号
- C699963
- 核心骨架
- 3,4-二氢嘧啶-2(1H)-硫酮(DHPM-硫酮)
- 关键官能团
- C-2位硫代基(C=S),C-4位氧代基(C=O),C-5位腈基(C≡N),C-6位环己基
- 推荐储存条件
- 阴凉、干燥、通风良好处保存;避免受潮和光照;完整条件请参阅SDS
- 典型应用
- 杂环合成中间体、药物化学构建块、构效关系(SAR)研究
化合物概述与化学性质
6-环己基-4-氧代-2-硫代-1,2,3,4-四氢嘧啶-5-甲腈(Aladdin货号:C699963)属于二氢嘧啶(DHPM)系列杂环化合物。DHPM骨架通常通过Biginelli多组分缩合反应构建,该反应在酸性条件下将醛、1,3-二羰基化合物与脲或硫脲缩合而成。
该分子具有三个电子效应显著的取代基:(1)C-2位的硫代基(C=S),赋予其对亲电烷基化试剂的亲核反应活性;(2)C-5位的腈基(C≡N),可通过环加成、水解或还原等反应进一步衍生化;(3)C-6位的环己基,提供亲脂性空间效应,可能影响其在药物靶标结合口袋中的膜渗透性和结合特性。
上述特征使该化合物成为制备稠合杂环体系、硫醚衍生物及氨基嘧啶类似物的多功能构建块,在药物发现项目中具有重要价值。
材料、安全与实验前准备清单
所需材料:
- 6-环己基-4-氧代-2-硫代-1,2,3,4-四氢嘧啶-5-甲腈(C699963,Aladdin Scientific)
- 分析天平(精度 ≤ 0.1 mg)
- 适当的无水有机溶剂(如DMSO、DMF或乙醇;溶解度说明见下文)
- 带PTFE内衬瓶盖的棕色玻璃瓶
- 惰性气体(氮气或氩气)保护装置
- 个人防护装备(PPE):丁腈手套、实验服、安全护目镜
- 化学通风橱
安全注意事项:在通风良好的通风橱中操作。硫代基和腈基可能具有刺激性危害。使用前请查阅C699963的安全数据表(SDS)。避免吸入粉尘,防止接触皮肤或眼睛。按当地含有机硫化合物废弃物法规处置废液。
溶解度指导:此类硫代-DHPM化合物通常在水中溶解度较低。常使用DMSO或DMF等极性非质子溶剂配制储备液。请针对您的具体应用和缓冲体系进行溶解度的实验验证。若用于细胞实验,需过0.22 µm滤膜过滤。
注:当前来源资料未确认C699963的具体溶解度数值,建议进行实验验证。
分步操作方案:储备液配制与后续应用
步骤1 – 恢复至室温。从储存环境中取出试剂瓶,密封状态下使其恢复至室温(约20–25 °C)后再开盖。此操作可防止大气中的水分凝结在固体上。
步骤2 – 精确称量。在分析天平上去皮后,将棕色玻璃瓶置于天平上,使用洁净药匙转移所需质量的C699963,记录精确质量。
步骤3 – 溶于适当溶剂。逐滴向称量好的固体中加入无水DMSO(或DMF),每次加入后轻柔涡旋。配制10 mM储备液时,根据化合物分子量计算所需溶剂体积。若溶解缓慢,可在超声水浴中短暂超声(1–2 min)。
步骤4 – 确认溶解。目视检查溶液,溶液应澄清透明、无颗粒。若仍有浑浊,可短暂温热至37–40 °C后重新涡旋。必要时用0.22 µm PTFE针头滤器过滤。
步骤5 – 分装与储存。在惰性气体保护下,将储备液分装至棕色微离心管中,单次用量分装。按SDS要求于–20 °C保存,避免反复冻融。
步骤6 – 工作液配制。用与实验兼容的溶媒将储备液稀释至所需工作浓度。细胞实验中最终DMSO浓度应 ≤ 0.1%(v/v),除非已经过验证,以最大限度降低溶媒影响。
步骤7 – 后续合成应用。作为杂环构建块用于合成时(如C-2硫原子烷基化、通过腈基进行环缩合或C-5位官能化),请参照已发表的DHPM-硫酮化学文献操作。使用对水分敏感的试剂时,应在惰性气氛下进行反应。
故障排除与质量控制
溶解度差:若化合物在DMSO中未能完全溶解,可增加溶剂用量以降低浓度、适度超声,或改用DMF。请勿仅使用水性缓冲液溶解,此类DHPM-硫酮化合物通常在水中溶解度较低。
溶液变色:新鲜配制的溶液应为淡黄色至无色。明显变深可能表示发生降解,应丢弃变色溶液,重新从完好固体中配制储备液。避免溶液长时间暴露于光照下。
合成中的意外反应结果:C-2位硫代基可在硫酮与硫醇形式之间互变异构。确保反应条件已针对所需互变体进行优化。若目标为硫原子烷基化,弱碱性条件通常有利于硫醇阴离子的生成。
纯度验证:在关键实验前,通过TLC、HPLC或NMR确认化合物的结构和纯度。Aladdin Scientific随每批产品提供分析证书(CoA),使用前请核实批次特定纯度数据。
吸湿性:虽未归类为高度吸湿性化合物,但固体长时间暴露于潮湿空气中可能发生表面吸附。每次使用后务必在惰性气体下重新密封。
常见问题
配制C699963储备液推荐使用哪些溶剂?
推荐使用DMSO或DMF等极性非质子溶剂配制此DHPM-硫酮化合物的储备液,因为此类结构化合物在水中的溶解度预计较低。请务必通过实验验证溶解度,并在用于细胞实验前过0.22 µm滤膜。
应如何储存6-环己基-4-氧代-2-硫代-1,2,3,4-四氢嘧啶-5-甲腈以保持稳定性?
将固体储存于阴凉、干燥、通风良好的环境中,避免受潮和直接光照。在DMSO中配制的储备液应分装为单次用量,在惰性气体保护下于–20 °C保存,避免反复冻融。请参阅SDS和分析证书中针对具体批次的储存建议。
这种DHPM-硫酮构建块的主要合成应用有哪些?
该化合物是杂环化学中用途广泛的中间体。C-2位硫代基可进行S-烷基化生成硫醚衍生物,C-5位腈基可用于环加成反应或水解为酰胺,DHPM核心骨架还可进一步修饰,用于针对生物相关骨架的药物化学构效关系(SAR)研究。
该化合物是否适用于细胞生物学实验?
该化合物可用于细胞实验评价;但最终溶媒(DMSO)浓度应维持在 ≤ 0.1%(v/v),以最大限度降低溶媒细胞毒性。应通过CoA确认纯度,并经0.22 µm过滤灭菌后使用。当前来源资料未确认C699963的具体生物活性数据,应通过查阅科学文献或自行实验验证。
参考文献
- Kappe, C. O. (1993). A reexamination of the mechanism of the Biginelli dihydropyrimidine synthesis. Support for an acyliminium ion intermediate. Journal of Organic Chemistry, 58(20), 5453–5459.
- Kappe, C. O. (2000). Biologically active dihydropyrimidones of the Biginelli-type — a literature survey. European Journal of Medicinal Chemistry, 35(12), 1043–1052.
- Atwal, K. S. et al. (1991). Dihydropyrimidine calcium channel blockers. 3. 3-Carbamoyl-4-aryl-1,2,3,4-tetrahydro-6-methyl-5-pyrimidinecarboxylic acid esters as orally effective antihypertensive agents. Journal of Medicinal Chemistry, 34(2), 806–811.
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