7-溴-2,2-二甲基-2H-吡啶并[3,2-b][1,4]噁嗪-3(4H)-酮:操作与使用规程
7-溴-2,2-二甲基-2H-吡啶并[3,2-b][1,4]噁嗪-3(4H)-酮:操作与使用规程
7-溴-2,2-二甲基-2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮是一种溴代双环杂环构建模块,具有吡啶-恶嗪酮稠合骨架,是药物化学和新药发现研究中用途广泛的合成中间体。
- 产品名称
- 7-溴-2,2-二甲基-2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮
- 货号
- B195659
- 核心骨架
- 双环吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮稠合环体系
- 关键官能团
- 芳基溴(C-7位)、偕二甲基季碳(C-2位)、内酰胺羰基(C-3位)
- 主要应用
- 药物化学中的合成中间体和构建模块,用于钯催化交叉偶联反应
- 推荐储存条件
- 密封于惰性气氛下,避光、阴凉、干燥处保存
化合物概述与化学性质
7-溴-2,2-二甲基-2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮(货号:B195659)是一种双环杂环化合物,由吡啶环与1,4-恶嗪-3(4H)-酮(吗啉酮型)环稠合而成。该化合物具有三个化学上显著的特征:(1)吡啶环7位的芳基溴,高度适用于铃木–宫浦、布赫瓦尔德–哈特维希及根岸等过渡金属催化的交叉偶联反应;(2)C-2位的偕二甲基取代,赋予分子构象刚性和亲脂特性;(3)C-3位的内酰胺型羰基,提供氢键受体位点,与药物设计中的靶点结合密切相关。
该吡啶-恶嗪酮稠合骨架在以激酶、GPCR及其他治疗性蛋白为靶点的药物发现项目中备受关注,受限双环片段被广泛用于提高选择性和生物利用度。芳基溴官能团可直接通过C–C和C–N键形成反应对母核进行扩展修饰。
材料与安全注意事项
所需材料:
- 7-溴-2,2-二甲基-2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮(B195659)
- 适用的无水有机溶剂(如DMSO、DMF、二氯甲烷、THF)用于溶解
- 惰性气体(氮气或氩气)供气-敏感操作使用
- 分析天平、容量玻璃仪器、磁力搅拌器
- 个人防护装备(PPE):实验服、耐化学品手套、安全护目镜
安全注意事项:作为溴代有机杂环化合物,操作时应遵守标准实验室安全规程。避免吸入粉尘或蒸气。在通风良好的通风柜中操作。使用前请查阅最新安全数据表(SDS)。按照当地危险化学品法规处置废弃物。该化合物尚未经过全面毒理学表征,应视为具有潜在危害性。
操作规程:溶解与储备液制备
按照以下步骤制备7-溴-2,2-二甲基-2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮的储备液,用于合成或生物测定工作流程:
- 恢复至室温:从冷藏处取出样品瓶,在开瓶前于室温平衡至少15分钟,以防止固体表面因温差产生水汽冷凝。
- 精确称量:在通风柜内使用分析天平和已去皮容器称取所需量的化合物,并记录精确质量。
- 选择溶剂:对于一般合成应用,推荐使用无水DMF或DMSO作为主要溶剂,因其对极性杂环具有良好的溶解能力。对于需要非极性介质的反应,可使用THF或二氯甲烷。若使用新型溶剂体系,应通过实验验证溶解性。
- 溶解:将溶剂分次加入已称量的化合物中,轻轻旋转或搅拌。在调节至终体积前确认完全溶解。若有需要,可在室温下超声处理以辅助溶解。
- 制备储备液浓度:利用化合物的分子式和分子量计算配制目标摩尔浓度所需的溶剂体积。合成用储备液通常配制在10–100 mM范围内,生物筛选用储备液通常配制在1–10 mM范围内。
- 储备液的保存:尽可能将储备液分装为单次用量。将密封样品瓶于惰性气体保护下储存于−20 °C或以下。限制冻融次数以保持化合物完整性。
注:请从阿拉丁科学官方网站上获取最新产品规格表,以核实分子量,确保浓度计算准确。
在合成与药物发现中的应用
C-7位的芳基溴官能团使该化合物成为多种钯催化和铜催化转化反应中高效的亲电偶联试剂:
- 铃木–宫浦偶联:在钯催化剂和碱存在下,与芳基或杂芳基硼酸/硼酸酯反应,可在C-7位引入联芳基或杂芳基取代基,实现吡啶恶嗪酮母核的快速多样化。
- 布赫瓦尔德–哈特维希胺化:在适当膦配体的钯催化下,C–Br键可与胺类亲核试剂转化为C–N键,得到氨基取代类似物,在药物化学构效关系(SAR)研究中具有重要价值。
- 根岸及熊田偶联:在钯或镍催化下,可使用有机锌或有机镁试剂在C-7位引入烷基或芳基。
- 宫浦硼酸化:在钯催化下,芳基溴可与双(频哪醇合)二硼(B2pin2)反应转化为芳基硼酸酯,使该化合物可进一步作为铃木反应的偶联试剂使用。
含有氮、氧原子的受限双环骨架提供了良好的药代动力学特性(如适度极性、确定的三维构型),与CNS及激酶靶向药物发现项目高度相关。建议研究人员查阅原始文献以获取针对吡啶恶嗪酮底物优化的具体反应条件。
故障排除与质量说明
常见问题及建议处理措施:
- 溶解性差:若化合物不能顺利溶解,可在搅拌下将溶剂轻微加热(40–50 °C),或改用极性更高的溶剂(如DMSO)。避免长时间加热,以防化合物降解。
- 固体变色:化合物外观应与供应商规格说明一致。若首次开封即发现异常变深,可能是由于受潮、受热或光照导致降解。请联系阿拉丁科学技术支持。
- 交叉偶联反应活性降低:确保试剂无水,并在惰性气氛下进行反应。储存不当或老化的芳基溴可能因表面氧化或微量水分而导致反应活性下降。尽量使用新鲜配制的溶液。
- 纯度验证:在关键实验前,应依据所附分析证书(CoA),通过HPLC或NMR验证纯度。如发现任何差异,请及时向阿拉丁科学反映。
如需技术支持、批次专用CoA或SDS,请携产品货号(B195659)及批号联系阿拉丁科学客服团队。
常见问题
溶解7-溴-2,2-二甲基-2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮推荐使用哪些溶剂?
对于这种极性杂环化合物,DMSO和DMF是制备储备液的推荐主要溶剂,溶解性良好。对于合成反应,可根据反应需求使用无水THF或二氯甲烷。建议对新型溶剂体系进行溶解性的实验验证。
该化合物中的芳基溴最适合哪些交叉偶联反应?
C-7位芳基溴适用于钯催化的铃木–宫浦偶联(与硼酸反应)、布赫瓦尔德–哈特维希胺化(与胺反应)以及根岸偶联(与有机锌试剂反应)。该化合物也可通过宫浦硼酸化反应转化为芳基硼酸酯,用作铃木偶联的底物。标准钯催化剂体系(如Pd(PPh3)4、配合适当配体的Pd2(dba)3)均适用。
应如何储存该化合物以保持其稳定性?
应将7-溴-2,2-二甲基-2H-吡啶并[3,2-b][1,4]恶嗪-3(4H)-酮密封于惰性气氛(氮气或氩气)下,存放于阴凉、干燥、避光处。长期储存建议置于−20 °C。避免反复暴露于空气、潮湿和光照环境中。开瓶前应将样品瓶恢复至室温,以防水汽冷凝。
该化合物C-2位偕二甲基的意义是什么?
C-2位(恶嗪酮环季碳)的偕二甲基取代通过锁定环构象引入构象刚性,并防止该中心发生差向异构化。同时,它还能增加亲脂性,从而在药物发现中影响膜通透性和蛋白结合。该结构基序是提高代谢稳定性的常用药物化学策略。
在哪里可以获取货号B195659的分析证书(CoA)和安全数据表(SDS)?
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参考文献
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- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
- Hartwig, J. F. Palladium-Catalyzed Amination of Aryl Halides: Mechanism and Rational Catalyst Design. Synlett 1997, 329–340.
- Ishiyama, T.; Murata, M.; Miyaura, N. Palladium(0)-Catalyzed Cross-Coupling Reaction of Alkoxydiboron with Haloarenes: A Direct Procedure for Arylboronic Esters. J. Org. Chem. 1995, 60, 7508–7510. doi:10.1021/jo00128a024
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