Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯:性质与应用
Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯:性质与应用
Methyl 3-(benzylamino)butanoate是一种多功能β-氨基酯构建块,含有仲胺官能团,使其成为合成手性胺、拟肽及含氮药效骨架的重要中间体。
- IUPAC名称
- 3-(苄氨基)丁酸甲酯
- 分子式
- C₁₂H₁₇NO₂
- 分子量
- 207.27 g/mol
- 官能团类别
- β-氨基酯 / 仲胺
- 阿拉丁货号
- M692081
- 关键特征
- 第3位碳原子含有手性中心
- 储存建议
- 存放于阴凉、干燥、通风良好处,远离不相容物质;遵循安全数据表规定
化学特性与结构
Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯属于β-氨基酯类化合物,其氨基位于酯基羰基的β碳位。该分子包含甲酯基、带有苄基(苯甲基)保护/活化基团的仲胺,以及位于3号位的甲基取代手性中心。
其分子式为C₁₂H₁₇NO₂,分子量约为207.27 g/mol。氮上的苄基既可活化胺以参与烷基化反应,又可作为可脱除的保护基,通过催化氢解(如Pd/C、H₂)脱除以释放游离仲胺或伯胺,这一特性在多步合成中被广泛利用。
由于C-3位存在立体中心,该化合物可以(R)-和(S)-对映体形式存在。研究人员应通过阿拉丁科学提供的分析证书(CoA)确认所收批次的立体化学规格。
合成及构建块作用
Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯等β-氨基酯通常通过相应β-酮酯(乙酰乙酸甲酯)与苄胺的还原胺化制备,常用还原剂为氰基硼氢化钠或三乙酰氧基硼氢化钠,在适当的质子或非质子溶剂中进行。采用手性催化剂或预成手性辅基的不对称变体可获得对映体富集产物。
作为合成构建块,该化合物提供两个正交修饰位点:
- 酯基可水解为羧酸、还原为醇,或转化为酰胺及其他酰基衍生物。
- 仲胺可进行烷基化、酰化或还原胺化,实现氮取代基的快速多样化。
上述特性使其在构建γ-内酰胺、1,3-氨基醇(还原后)以及与药物化学相关的拟肽结构中尤为有用。
研究应用
Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯在多个研究领域中均有应用:
- 药物化学:该化合物可作为β-氨基酸衍生物的前体,用于拟肽和蛋白酶抑制剂的合成。N-苄基可保留用于药理学研究,或脱除后生成游离胺以进一步开展构效关系研究。
- 不对称合成:对映体富集形式可作为制备手性胺类药物和农用化学品的宝贵起始原料,充分利用C-3手性中心。
- 杂环合成:胺对酯(或衍生酸)的分子内环化可得到γ-内酰胺(吡咯烷酮)骨架,在药物发现中具有重要意义。
- 聚合物与材料研究:β-氨基酯作为单体或交联剂在可生物降解聚合物体系中有所探索,但该特定化合物在此领域的具体用途应参照一次文献加以核实。
从事全合成、基于片段的药物发现及组合化学的研究人员将发现M692081是扩展含氮化合物库的实用试剂。
操作、安全与储存
与所有实验室化学品一样,操作Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯时必须使用适当的个人防护装备(PPE)。标准预防措施包括:
- 佩戴耐化学品手套、安全护目镜及实验服。
- 在通风良好的通风橱中操作,避免吸入蒸气或气溶胶。
- 避免与皮肤和眼睛接触;一旦接触,用大量清水冲洗,若刺激持续则寻求医疗救助。
应将产品密封存放于阴凉、干燥、通风良好处,远离强氧化剂和强酸。化合物应远离热源和明火。
注意:研究人员在使用前必须查阅阿拉丁科学为M692081提供的最新安全数据表(SDS),以获取完整的危害分类、GHS象形图、急救措施、废弃处置程序及法规信息。SDS的效力优先于本文中的任何一般操作指南。
常见问题
Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯的分子量是多少?
Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯(C₁₂H₁₇NO₂)的分子量约为207.27 g/mol。研究人员应对照从阿拉丁科学(货号M692081)购买的特定批次分析证书核实该数值。
如何从Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯中脱除苄基保护基?
N-苄基通常通过催化氢解脱除,以钯炭(Pd/C)为催化剂,在氢气(H₂)气氛下,于甲醇或乙醇等质子溶剂中进行。该温和且选择性的方法通过断裂苄基C–N键生成游离胺,并以甲苯作为副产物。研究人员应针对其特定底物优化条件(催化剂用量、压力、溶剂)。
Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯是否以单一对映体形式供应?
该化合物在3号位含有手性中心,可以(R)-或(S)-对映体形式存在。客户在下单前应直接联系阿拉丁科学或查阅M692081产品页面,以确认现货材料的立体化学规格(外消旋体或特定对映体)及光学纯度。
哪些溶剂适合溶解Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯?
根据其结构特征(仲胺和酯基官能团、中等极性),Methyl 3-(苄氨基)丁酸甲酯预计可溶于常见有机溶剂,如二氯甲烷、氯仿、乙酸乙酯、甲醇、乙醇和THF。在水性介质中的溶解度取决于pH值。精确的溶解度数据应从SDS获取或通过实验测定,该数值已被标记为待核实项。
β-氨基酯类化合物(如本品)在药物发现中有哪些典型应用?
β-氨基酯是药物发现中构建拟肽、蛋白酶抑制剂和含γ-内酰胺骨架的关键构建块,也可作为β-氨基酸的前体——后者被引入肽骨架后可赋予代谢稳定性。N-苄基提供了进一步官能化或脱保护以释放游离胺用于构效关系研究的灵活性。
参考文献
- Juaristi, E.; Soloshonok, V. A. (Eds.) Enantioselective Synthesis of Beta-Amino Acids, 2nd ed.; Wiley-VCH: Weinheim, 2005.
- Abdel-Magid, A. F.; Mehrman, S. J. A Review on the Use of Sodium Triacetoxyborohydride in the Reductive Amination of Ketones and Aldehydes. Org. Process Res. Dev. 2006, 10, 971–1031. doi:10.1021/op0601013
- Aladdin Scientific. Product Information Sheet: Methyl 3-(benzylamino)butanoate, SKU M692081. Aladdin Scientific Corp.
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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