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4-吡唑羧酸乙酯:性质、用途及实验指南

Ethyl 4-pyrazolecarboxylate是一种合成用途广泛的杂环酯,广泛用作药物化学、农用化学品研究以及含吡唑药理活性化合物制备中的核心构建模块。

CAS号
37622-90-5
分子式
C6H8N2O2
分子量
140.14 g/mol
外观
白色至类白色晶体固体
关键官能团
吡唑环(NH)、乙酯基(–COOEt)
主要应用
用于药物发现与合成的杂环构建模块
Aladdin产品编号
E121781

化学特性与结构

4-吡唑甲酸乙酯(CAS 37622-90-5)是吡唑-4-羧酸的乙酯。其分子式为C6H8N2O2,分子量为140.14 g/mol。该化合物具有五元芳香吡唑环,含两个相邻氮原子,4位带有乙酯取代基,1位带有游离NH。

NH互变异构体的存在使该化合物成为两可亲核试剂:环上氮原子可被烷基化或酰基化,而酯基则可进一步进行水解、酰胺偶联或还原等官能团转化。这种双重反应性是其在合成化学中广泛应用的核心所在。

该化合物通常为白色至类白色晶体固体,在远离强碱和潮湿的阴凉干燥环境中储存时,于常温条件下具有良好的稳定性。

在药物发现中的合成应用

吡唑骨架是已批准药物和候选药物中最常见的杂环基元之一,出现在靶向激酶、环氧合酶、磷酸二酯酶及众多其他酶类的化合物中。4-吡唑甲酸乙酯是进入该化学空间的直接切入点。

应用于该构建模块的常见转化反应包括:

  • N-烷基化和N-芳基化:与卤代烷或卤代芳烃(在铜或钯催化下)反应,引入多样化N-取代基,生成N-取代吡唑-4-羧酸酯文库。
  • 酯水解:碱性或酸性条件下的皂化反应得到吡唑-4-羧酸,这是后续与胺进行酰胺键形成的关键中间体。
  • 酰胺偶联:利用偶联试剂(如HATU、EDC)活化所得羧酸,可引入结构多样的胺片段,生成与激酶抑制剂研究相关的吡唑-4-甲酰胺。
  • 还原:用DIBAL-H或LiAlH4还原酯基可得到4-(羟甲基)吡唑醇,可供进一步衍生化。

这些直接的转化反应使4-吡唑甲酸乙酯成为平行合成和基于片段的药物发现研究的高效起始原料。

操作、储存与安全

在标准操作条件下,4-吡唑甲酸乙酯被认为是低危害实验室试剂;但仍应始终遵循良好实验室规范。

储存:在密封容器中于阴凉(2–25°C)、干燥、通风良好的环境中储存,远离强氧化剂、强碱等不相容物质。在上述条件下储存时,通常具有令人满意的货架期;请参阅随每批产品提供的分析证书,确认具体有效期信息。

个人防护装备(PPE):操作该化合物时,应穿戴合适的实验室防护服、耐化学品手套和防护眼镜,避免吸入粉尘或蒸气。

废物处置:按照适用的地方、区域和国家化学废物法规处置废弃物,请勿倒入下水道。

使用前请务必查阅Aladdin Scientific提供的安全数据表(SDS),其中包含针对本产品批次的最新GHS危害分类、急救措施及法规合规数据。

纯度规格与质量保证

对于合成和生物学应用,试剂纯度至关重要。Aladdin Scientific的4-吡唑甲酸乙酯(SKU E121781)采用标准分析技术进行表征,以确保批次间质量的一致性。

应用于本产品的典型分析方法包括:

  • 高效液相色谱(HPLC):通过面积归一化法测定化学纯度;纯度规格载于产品分析证书。
  • 1H和13C核磁共振波谱(NMR):确认结构特征,检测残留溶剂或合成杂质。
  • 质谱(MS):验证与目标结构一致的分子量和碎裂模式。
  • 熔点:晶体固体的物理表征,与文献值一致。

每批产品均附有分析证书(CoA),记录实测纯度和分析数据。需要定制纯度等级或较大采购量的研究人员,欢迎联系Aladdin Scientific技术销售团队获取定制化解决方案。

常用反应条件

使用4-吡唑甲酸乙酯的研究人员将发现该化合物与多种标准有机溶剂和反应条件兼容。以下指南反映了该类化合物的一般实验室操作规范:

溶剂:该化合物在常用极性非质子溶剂(DMF、DMSO、乙腈)中溶解性好,在乙醇、甲醇和二氯甲烷中溶解性适中,在水中溶解性有限。

N-官能化:N-烷基化通常在DMF中以K2CO3或Cs2CO3为碱,于室温至80°C下进行。N1与N2烷基化的区域选择性可能取决于亲电试剂和反应条件;建议通过TLC或LCMS进行监测。

酯水解:在THF/MeOH/水混合溶剂中,使用LiOH或NaOH(1–2 M水溶液),室温条件下通常可在1–4小时内实现完全皂化。

兼容性:该化合物对温和酸、温和碱及标准偶联试剂条件通常稳定。应避免长时间暴露于强酸或强碱中,以防止环降解或不必要的水解。

常见问题

4-吡唑甲酸乙酯的CAS号是什么?

4-吡唑甲酸乙酯的CAS登记号为37622-90-5。Aladdin Scientific以产品编号E121781提供该化合物。

应如何储存4-吡唑甲酸乙酯以保持其稳定性?

将4-吡唑甲酸乙酯储存在密封容器中,置于阴凉(2–25°C)、干燥、通风良好的环境,远离强氧化剂、强碱和潮湿。请参阅产品分析证书和安全数据表以获取特定批次的建议。

4-吡唑甲酸乙酯在研究中的主要用途是什么?

4-吡唑甲酸乙酯主要用作药物化学和药物发现中的杂环构建模块。其环氮可被N-烷基化或N-芳基化,可水解为相应羧酸用于酰胺偶联,也可还原为羟甲基衍生物,从而快速构建多样化的含吡唑化合物文库。

4-吡唑甲酸乙酯与标准酰胺偶联试剂兼容吗?

是的,将酯水解为吡唑-4-羧酸后,所得酸在杂环羧酸的典型反应条件下与HATU、HBTU和EDC/HOBt等标准酰胺偶联试剂兼容。酯本身在这些试剂体系下是稳定的。

如何确认4-吡唑甲酸乙酯N-烷基化的区域选择性?

吡唑N-烷基化的区域选择性(N1与N2取代)可通过1H NMR波谱评估,两种区域异构体中环质子的化学位移和偶合模式不同。在模糊情况下,可使用NOESY实验或X射线晶体学进行最终归属。

参考文献

  1. Fustero, S.; Sánchez-Roselló, M.; Barrio, P.; Simón-Fuentes, A. From 2000 to Mid-2010: A Fruitful Decade for the Synthesis of Pyrazoles. Chem. Rev. 2011, 111, 6984–7034. doi:10.1021/cr100394t
  2. Claramunt, R. M.; López, C.; Elguero, J. The Use of NMR Spectroscopy to Study the Tautomerism and Isomerism of Pyrazoles. ARKIVOC 2006, Part V, 5–15.
  3. Elguero, J. Pyrazoles. In Comprehensive Heterocyclic Chemistry II; Katritzky, A. R., Rees, C. W., Scriven, E. F. V., Eds.; Pergamon: Oxford, 1996; Vol. 3, pp 1–75.

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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Da — 若无特别说明,分子量单位默认为道尔顿。   Mw — 重均分子量。   Mn — 数均分子量。

产品仅供科研与开发使用,不用于人体、动物、诊断或治疗。

引用本文

阿拉丁科学.《4-吡唑羧酸乙酯:性质、用途及实验指南》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年10月9日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/ethyl-4-pyrazolecarboxylate-properties-uses-lab-guide.html
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