5-氨基-1-(2-溴苯基)-1H-吡唑-4-羧酸乙酯实验室使用指南
5-氨基-1-(2-溴苯基)-1H-吡唑-4-羧酸乙酯实验室使用指南
Ethyl 5-amino-1-(2-bromophenyl)-1H-pyrazole-4-carboxylate 是一种双功能氨基吡唑构建模块,兼具亲核性5-氨基、亲电性酯基以及邻溴苯基偶联位点,是药物化学和合成化学中构建复杂杂环骨架的多用途中间体。
- 化学名称
- 5-氨基-1-(2-溴苯基)-1H-吡唑-4-羧酸乙酯
- 货号
- E731957
- 核心官能团
- 5-氨基、C-4乙酯、N-1芳基(2-溴苯基)
- 主要用途
- 杂环骨架合成、交叉偶联反应、药物化学
- 关键反应位点
- 芳基溴(交叉偶联)、氨基(缩合/环化)、酯基(水解/酰胺化)
- 推荐储存条件
- 阴凉、干燥、通风良好处;避光防潮,密封保存
化学结构与基本信息
5-氨基-1-(2-溴苯基)-1H-吡唑-4-羧酸乙酯是一种取代吡唑衍生物,其特征为含有两个相邻氮原子的五元芳香环。三个不同官能团决定了该化合物的反应活性:(1)5位伯氨基,可作为亲核试剂参与缩合、酰化及成环反应;(2)4位乙酯基,可进行水解、酯交换或酰胺化;(3)N-1位邻溴苯基,为钯催化交叉偶联反应(如Suzuki–Miyaura、Buchwald–Hartwig偶联及分子内环化)提供反应位点。
三种正交反应活性位点集于一体且化学稳定,使本品成为极具价值的合成砌块。研究人员可依次对各位点进行选择性官能团化,获得结构多样的杂环目标化合物,广泛应用于药物发现与材料科学领域。
操作、安全与储存指南
个人防护装备(PPE):操作本品时须佩戴适当的个人防护装备,包括丁腈或乳胶手套、安全护目镜及实验室工作服。如存在产生粉尘或气溶胶的风险,应在通风橱内操作,并佩戴适用于细化学品粉尘的防尘口罩。
皮肤及眼部接触:避免直接接触。皮肤接触后,立即用肥皂水冲洗至少15分钟;眼部接触后,立即用大量清水冲洗,并寻求医疗救助。芳基溴与氨基官能团须按有机精细中间体标准防护要求操作。
储存:置于密封容器中,于阴凉(长期保存建议2–8 °C)、干燥、通风良好处避光保存,远离潮湿及不相容的氧化性物质。容器应清晰标注,并按机构化学品管理规定维护库存记录。
废弃处置:按当地、国家及机构有机化学废弃物法规进行废弃处置,勿排入下水道或自然环境。
合成应用与反应方案
经芳基溴进行钯催化交叉偶联:N-1苯环上的邻溴取代基是Pd(0)/Pd(II)催化反应的优质亲电偶联伙伴。可在标准条件下(如Pd(PPh₃)₄或Pd₂(dba)₃/XPhos,K₂CO₃或Cs₂CO₃碱,DMF或甲苯溶剂,80–110 °C)进行Suzuki–Miyaura与芳基硼酸的偶联、Sonogashira与末端炔烃的偶联,以及Buchwald–Hartwig与伯/仲胺的胺化反应。N-1氮原子与邻溴基的空间邻近性还有利于分子内环化,构建稠合双环杂环体系。
经5-氨基进行缩合与环化:C-5伯氨基易与醛、酮、酰氯、酸酐及β-二羰基化合物发生缩合。与二硫化碳或异硫氰酸酯反应可生成硫代酰胺或硫脲衍生物。利用氨基与酯基的串联或分子内反应,可构建吡唑并[1,5-a]嘧啶、吡唑并吡啶等稠环体系——这类骨架在激酶抑制剂研究中具有重要价值。
酯基转化:C-4乙酯基可在水碱条件下选择性水解(如NaOH/EtOH/H₂O,回流),经氨解转化为伯酰胺,或与胺反应生成取代酰胺。游离酸可进一步用标准偶联试剂(HATU、EDC/NHS)活化用于偶联反应。
通用操作注意事项:使用对湿气或氧气敏感的催化剂或试剂时,应在惰性气氛(N₂或Ar)下操作。通过TLC或HPLC监测反应进程,产品经柱色谱(硅胶,适宜洗脱体系)或重结晶纯化。
质量、纯度与分析验证
在用于研究之前,应对5-氨基-1-(2-溴苯基)-1H-吡唑-4-羧酸乙酯的纯度进行确认。推荐采用以下分析方法:
- HPLC:反相HPLC(C18色谱柱,乙腈/水梯度洗脱,含0.1% TFA)可可靠测定化学纯度。参照Aladdin Scientific提供的检测报告(CoA)核对保留时间。
- 核磁共振(NMR):在氘代溶剂(如CDCl₃或DMSO-d₆)中采集¹H和¹³C NMR谱图,确认结构。关键信号包括:宽NH₂共振峰(CDCl₃中约5.5–6.5 ppm)、溴苯基芳氢(7.2–7.7 ppm)、吡唑C-3氢、以及乙酯特征四重峰和三重峰(约4.3和1.3 ppm)。
- 质谱(MS):ESI-MS或APCI-MS应显示预期分子离子峰,并呈现单溴原子特征同位素分布(M与M+2峰强度比约为1:1)。
- 熔点:测定熔点并与CoA值比对,可快速确认固体样品的纯度和结构。
使用前,请务必查阅Aladdin Scientific该批次的检测报告,以确认纯度、外观及储存条件。
常见问题
5-氨基-1-(2-溴苯基)-1H-吡唑-4-羧酸乙酯为何是一种有价值的合成砌块?
该化合物含有三个正交反应活性官能团——5-氨基、C-4乙酯和N-1邻溴苯基,可依次选择性反应。这种多功能性使化学家能够构建多样化的杂环骨架,包括吡唑并嘧啶和吡唑并吡啶类稠环体系,在药物化学与药物发现领域具有重要价值。
如何储存5-氨基-1-(2-溴苯基)-1H-吡唑-4-羧酸乙酯以保持其稳定性?
将本品置于密封容器中,于阴凉、干燥、通风良好且避光防潮处保存。长期保存建议在2–8 °C冷藏。开封前,应将容器在室温下平衡,以防止固体表面因温差产生冷凝水。
该化合物的芳基溴可用于哪些钯催化反应?
邻溴苯基可参与多种钯催化转化,包括与芳基硼酸的Suzuki–Miyaura偶联、与末端炔烃的Sonogashira偶联以及Buchwald–Hartwig胺化反应。溴基与N-1氮原子的邻位关系还使该骨架适用于分子内环化策略,以构建稠环体系。
收到货品后,如何确认其结构和纯度?
查阅随批次附带的检测报告(CoA),核对规定的纯度、熔点及谱学数据。可通过¹H NMR(确认NH₂信号、溴苯基芳氢及酯基共振峰)独立验证结构,并通过反相HPLC确认纯度。ESI-MS确认分子离子峰及溴同位素特征分布可提供进一步确认。
参考文献
- Joule, J. A.; Mills, K. Heterocyclic Chemistry, 5th ed.; Wiley-Blackwell: Oxford, 2010. General reference for pyrazole chemistry and reactivity.
- Miyaura, N.; Suzuki, A. Palladium-Catalyzed Cross-Coupling Reactions of Organoboron Compounds. Chem. Rev. 1995, 95, 2457–2483. doi:10.1021/cr00039a007
- Küenburg, B. et al. Development of a Large-Scale Synthesis of Pyrazole Building Blocks for Drug Discovery. Org. Process Res. Dev. (General reference — specific article details need verification).
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