(E)-N-苯基-1-(吡啶-3-基)甲亚胺:性质与实验室使用指南
(E)-N-苯基-1-(吡啶-3-基)甲亚胺:性质与实验室使用指南
(E)-N-苯基-1-(吡啶-3-yl)甲亚胺是由3-吡啶甲醛与苯胺缩合形成的结晶态席夫碱亚胺化合物,在合成化学和药物化学研究中被广泛用作多功能结构单元和配体前体。
- 化学名称
- (E)-N-苯基-1-(吡啶-3-基)甲亚胺
- 产品编号
- B1235429
- 化合物类型
- 席夫碱 / 醛亚胺(C=N键,E构型)
- 分子式
- C12H10N2
- 关键官能团
- 亚胺基(C=N)、吡啶环、苯环
- 推荐储存条件
- 阴凉、干燥、通风良好处;远离潮湿和氧化剂
- 典型应用
- 配体合成、杂环化学、药物中间体
化学特性与结构特征
(E)-N-苯基-1-(吡啶-3-基)甲亚胺(SKU B1235429)是一种芳香族席夫碱,其亚胺(偶氮甲碱,C=N)连接键处于热力学稳定的E构型。该分子由吡啶-3-基(烟酰基)基团通过亚胺氮与苯环相连,分子式为C12H10N2。
该化合物属于由芳香醛和伯芳香胺衍生的N-芳基亚胺大类。吡啶环氮提供了额外的配位位点,使该化合物在配位化学中作为双齿或多齿配体前体尤为受关注。C=N键共轭所赋予的刚性平面结构使其具有中等热稳定性和独特的紫外-可见吸收特性,便于光谱鉴定。
研究人员收货后应通过对比熔点、1H NMR(亚胺质子特征峰通常出现在CDCl3中δ 8.3–8.6 ppm附近)和红外光谱(C=N伸缩振动通常在1625–1640 cm-1附近)与参考数据来确认化合物身份。
合成与制备规程
(E)-N-苯基-1-(吡啶-3-基)甲亚胺经典制备方法为在温和条件下将3-吡啶甲醛(烟醛)与苯胺缩合,该反应通过胺对醛羰基的亲核加成,随后脱水形成稳定亚胺。
通用操作步骤(仅供参考;请根据本实验室SOP进行调整):
- 在配有磁力搅拌子的圆底烧瓶中,将等摩尔量的3-吡啶甲醛与苯胺溶于无水乙醇或甲醇(每毫摩尔底物约10–20 mL)中。
- 如有需要,加入催化量的冰醋酸(2–5 mol%)以促进亚胺生成。
- 在室温或温和回流(60–70 °C)条件下搅拌1–4小时。可通过TLC(硅胶板,适宜展开剂如乙酸乙酯/正己烷)监测反应进度。
- 反应完成后,在减压下除去溶剂。粗产品可从乙醇/水中重结晶,或通过柱色谱纯化。
- 如需用于后续应用,通过熔点测定、NMR和HPLC确认纯度。
注意:产率和反应时间可能有所差异。建议在反应过程中隔绝水分,以防止亚胺产物水解。所有具体产率和条件均应在实验室内进行验证。
操作、储存与安全指南
个人防护装备(PPE):操作本化合物时,应始终穿戴适当的实验室PPE,包括耐化学品手套、安全眼镜或护目镜及实验服。在通风良好的通风橱中操作,以减少吸入暴露。
储存:将(E)-N-苯基-1-(吡啶-3-基)甲亚胺存放于密封容器中,置于阴凉、干燥、通风良好的场所,远离水分、热源、强氧化剂和强酸。亚胺化合物在水分存在下易发生水解;建议使用干燥剂储存以保持长期稳定性。不使用时保持容器密封。
稳定性注意事项:在推荐的储存条件下,该化合物通常稳定。避免长时间暴露于空气和水分中。对于存放时间较长的库存,建议在关键实验使用前进行定期重新分析(NMR或HPLC)以确认其完整性。
废弃物处置:按照适用的地方、区域和国家法规处置废弃物。不得倒入下水道。处置含亚胺化合物的化学废弃物时,请咨询所在机构的环境健康与安全部门。
急救:如皮肤或眼睛接触,立即用水彻底冲洗至少15分钟并就医。如吸入,移至新鲜空气处。完整的危害和急救信息请参阅安全数据表(SDS)。
研究应用与合成用途
(E)-N-苯基-1-(吡啶-3-基)甲亚胺在多个研究领域中可作为多功能试剂和结构单元:
- 配位与超分子化学:吡啶氮和亚胺氮的组合提供了适合与多种过渡金属(如Cu、Ni、Zn、Pd、Fe)螯合的双齿配位基元。吡啶-亚胺配体的金属配合物在催化、磁性和发光性质方面被广泛研究。
- 药物与医药化学:文献报道了由吡啶甲醛和芳香胺衍生的席夫碱作为具有抗菌、抗真菌、抗癌和抗炎等生物活性的骨架。本化合物可作为此类结构研究中的关键中间体。
- 不对称催化:N-芳基亚胺是不对称曼尼希型反应、氮杂Diels-Alder环加成和亲核加成反应中的重要亲电底物,用于合成对映体富集的含氮产物。
- 杂环合成:亚胺官能团可参与环化反应,构建含氮杂环,如二氢嘧啶、喹唑啉和咪唑啉。
- 分析与传感器应用:吡啶基席夫碱已被研究用作金属离子检测的荧光或比色化学传感器。
建议研究人员查阅原始文献,以获取针对其预期应用的具体实验方案。
常见问题
溶解(E)-N-苯基-1-(吡啶-3-基)甲亚胺的推荐溶剂是什么?
该化合物通常溶于常见有机溶剂,如二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、乙腈和DMSO。避免与含水质子性溶剂长时间接触,因为亚胺键在水性酸性或碱性条件下容易水解。请根据您的具体应用实际确认溶解性。
如何验证该化合物的纯度和E构型?
可通过HPLC或熔点测定并与文献值比对来评估纯度。亚胺的E构型可通过1H NMR确认:E异构体的亚胺质子(HC=N)通常在低场出现特征位移(CDCl3中约δ 8.3–8.6 ppm),邻近质子的耦合模式有助于区分几何异构体。X射线晶体学可提供最终结构确认。
该化合物可直接用作金属配合物合成的配体吗?
可以。吡啶基氮和亚胺氮提供的双齿N,N-给体组合使(E)-N-苯基-1-(吡啶-3-基)甲亚胺适合与多种过渡金属配位。配合通常通过在适当溶剂中将配体与金属盐混合来进行;化学计量比、温度和溶剂等反应条件应针对每种特定金属和目标配合物进行优化。
长期储存的主要稳定性注意事项有哪些?
主要稳定性问题是亚胺(C=N)键在水分存在下的水解,这将重新生成起始醛和胺。将化合物存放在含干燥剂的密封容器中,置于阴凉干燥处。对于长期库存,建议在敏感实验使用前定期进行NMR或HPLC分析,以确认化合物未发生降解。
参考文献
- Layer, R. W. The Chemistry of Imines. Chemical Reviews, 1963, 63(5), 489–510. doi:10.1021/cr60225a003
- Cozzi, P. G. Metal–Salen Schiff base complexes in catalysis: practical aspects. Chemical Society Reviews, 2004, 33(7), 410–421. doi:10.1039/b307853c
- Anacona, J. R.; Rodriguez, A. Synthesis and antibacterial activity of Schiff base metal complexes derived from 3-formylsalicylic acid and some amino acids. Journal of Coordination Chemistry, 2004, 57(15), 1263–1269.
产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。
危险品化学品经营许可证(带存储)