5-碘-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯实验室使用指南
5-碘-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯实验室使用指南
Ethyl 5-iodo-1-methyl-1H-pyrazole-4-carboxylate 是一种多功能卤代吡唑中间体,可作为钯催化交叉偶联反应和药物化学合成中的关键亲电构建模块。
- 化学名称
- 5-碘-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯
- 分子式
- C7H9IN2O2
- 分子量
- 280.06 g/mol
- 关键官能团
- 芳基碘(C–I)、酯基(COOEt)、N-甲基吡唑
- 主要应用
- 钯催化交叉偶联反应(Suzuki、Sonogashira、Negishi)中的亲电偶联底物
- 阿拉丁货号
- E768363
- 推荐储存条件
- 阴凉干燥处保存,避光防潮
化学特性与物理性质
5-碘-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯(CAS号待核实;阿拉丁货号:E768363)是一种取代吡唑衍生物,具有三个不同的官能团:5位反应性芳基碳–碘键、4位羧酸酯基以及吡唑氮上的N-甲基。分子式为C7H9IN2O2,分子量约为280.06 g/mol。
该化合物通常呈白色至类白色结晶固体。芳基碘官能团是对低价过渡金属氧化加成最具反应性的碳–卤键之一,使该化合物成为特别有价值的偶联亲电体。酯基可通过水解、酰胺偶联或还原进行进一步衍生化。吡唑环上的N-甲基锁定了杂环的区域化学,防止互变异构,确保在后续转化中具有一致的反应性。
合成应用与反应规程
5-碘-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯的芳基碘基团非常适合钯催化的交叉偶联反应。C–I键的高极化性有助于快速氧化加成,与相应的溴代或氯代化合物相比,通常可在更温和的条件下进行反应。
Suzuki–Miyaura偶联:该化合物可在Pd(0)或Pd(II)前催化剂(如Pd(PPh3)4或Pd(dppf)Cl2)、碱(如K2CO3或Cs2CO3)以及适宜溶剂体系(如DMF/H2O或二噁烷/H2O)中,于60–90 °C与芳基或杂芳基硼酸偶联,得到可用于药物发现的联芳基吡唑产物。
Sonogashira偶联:在Pd/Cu催化下(如PdCl2(PPh3)2、CuI,三乙胺为碱),与末端炔烃反应,提供炔基吡唑中间体,这类骨架在激酶抑制剂研究中具有重要价值。
Negishi和Kumada偶联:有机锌和有机镁试剂同样可用于在5位引入烷基或芳基取代基,扩展分子多样性。
酯基衍生化:交叉偶联后,乙酯可在标准碱性水解条件下皂化为羧酸,再转化为酰胺或其他酰基衍生物,用于药物化学项目中的构效关系研究。
操作、安全与储存指南
个人防护装备(PPE):与所有碘代有机中间体一样,操作5-碘-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯时,研究人员应佩戴适当的PPE,包括丁腈手套、实验室外套和安全眼镜。在通风良好的通风橱中操作,以减少粉尘或蒸气的吸入暴露。
储存:将化合物储存在密封容器中,置于阴凉干燥、避免直射光线和潮湿的场所。长时间暴露于光线或潮湿环境可能导致芳基碘官能团分解。建议在储存已开封容器时使用干燥剂。有关具体危害分类和急救措施,请参阅产品安全数据表(SDS)。
稳定性:C–I键在催化循环中高度活泼,但在避光防潮的常温储存条件下通常是稳定的。乙酯在强酸性或强碱性水溶液条件下易于水解;避免长时间接触水。
废物处置:按照所在机构的化学废物管理程序和适用的当地法规处置含碘有机废物,切勿倒入下水道。
在药物化学和药物发现中的作用
含吡唑骨架的化合物是已批准药物和候选药物中最常见的杂环结构之一。本化合物所含的1-甲基吡唑-4-甲酸酯核心结构出现于众多生物活性分子中,包括激酶抑制剂、抗炎药物和抗真菌化合物。
5-碘-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯在基于片段的药物设计和组合库合成中是一种特权起始原料。5位的芳基碘允许通过交叉偶联快速多样化,而酯基则可转化为药效团酰胺键、羟甲基或羧酸生物电子等排体。这种双位点多样化策略使该化合物在生成构效关系(SAR)数据方面极为高效。
药物化学家经常利用吡唑环的电子性质——含酯基取代时具有适度的吸电子特性——来调节衍生化合物对蛋白激酶、G蛋白偶联受体和离子通道等生物靶点的反应性和结合亲和力。
质量规格与订购信息
阿拉丁科技以货号E768363供应5-碘-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯。研究人员和采购团队在将其用于关键合成步骤之前,应索取每批次当前的质量检验报告(CoA),以确认纯度、化学特性(通常通过1H NMR、13C NMR和/或HPLC验证)及其他质量参数。
订购时,请注明所需数量和纯度等级。对于后期制药合成或参考标准品等敏感应用,请索取高纯度(≥98%)级别物料,并确认残留溶剂水平符合ICH Q3C指南要求。对于早期药物化学研究或方法学开发,标准试剂级别通常已足够。
如需定制数量、散装定价或额外分析文件,请联系阿拉丁科技技术支持团队。安全数据表(SDS)可应要求提供,首次使用前应仔细阅读。
常见问题
5-碘-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯适用于哪些交叉偶联反应?
该化合物适用于多种钯催化的交叉偶联反应,包括Suzuki–Miyaura偶联(与硼酸反应)、Sonogashira偶联(与末端炔烃反应)、Negishi偶联(与有机锌试剂反应)以及Kumada偶联(与格氏试剂反应)。芳基碘对氧化加成具有高度反应性,可在温和条件下高效完成偶联。
如何储存5-碘-1-甲基-1H-吡唑-4-甲酸乙酯以保持其稳定性?
将化合物储存于密封容器中,置于阴凉干燥、避免直射光线和潮湿的环境。开封后建议在储存容器中放置干燥剂。避免长时间暴露于紫外线(可能导致芳基碘键降解),并避免接触水或强碱性条件(可能水解乙酯基团)。
乙酯基团能否在不影响芳基碘的情况下进行选择性转化?
是的,乙酯通常可在温和碱性水溶液条件下选择性皂化为羧酸(例如,在0 °C至室温下用LiOH或NaOH的THF/H2O溶液处理),而芳基碘在这些条件下通常保持完整。应注意避免长时间加热或使用强亲核条件,以防止卤素被取代。
吡唑环上N-甲基的意义是什么?
吡唑氮上的N-甲基通过防止NH互变异构固定了环的区域化学,确保合成中使用单一明确的异构体。这种区域化学控制对于交叉偶联反应中可预测的反应性以及药物化学应用中与生物靶点一致的结合至关重要。
如何确认收到物料的化学特性和纯度?
向阿拉丁科技索取特定批次的质量检验报告(CoA)。化学特性通常通过1H NMR和13C NMR光谱确认,纯度通过HPLC或GC评估。特征NMR峰包括吡唑环质子、N-CH3单峰以及乙酯的OCH2和CH3信号。如随货未附CoA,请联系技术支持。
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
- Chinchilla, R.; Nájera, C. The Sonogashira Reaction: A Booming Methodology in Synthetic Organic Chemistry. Chem. Rev. 2007, 107, 874–922. doi:10.1021/cr050992x
- Aladdin Scientific Product Page, SKU E768363: Ethyl 5-iodo-1-methyl-1H-pyrazole-4-carboxylate. Accessed 2024.
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