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哌嗪(Piperazine)选型指南:用“双氮六元环”把盐型与连接策略做得更可控(附表1–4 产品导航)

1.研发里为什么总能看到“哌嗪”?

 

很多研发项目会在相似阶段遇到同类困难:

1. 溶解度与盐型不可控:化合物本身活性不错,但水溶性/盐型不稳定,导致配方、制剂或体内暴露难以稳定复现。

2. 想引入“可质子化中心”,又不想重做骨架:希望提高亲水性或调整分布,但更换核心骨架成本高、风险大。

3. 需要一个可靠的连接平台:希望把两段结构规整地连接(linker/偶联/侧链引入),同时保持合成路线可重复、易放大。

 

哌嗪之所以常被优先考虑,是因为它用一个小环同时提供两类能力:

1. 可质子化 → 易做盐型 → 溶解度窗口更可设计;

2. 1,4-对位双氮 → 天然“双出口”连接位点,便于把两段结构规整连接。

 

2.哌嗪/胡椒嗪是什么?“哌嗪类”指什么?

2.1 哌嗪是一个明确的结构母核

        哌嗪(Piperazine)是一个六元饱和含氮杂环,环上有两个氮原子位于 1,4-位(环上相对位置),因此也可称为1,4-二氮杂环己烷(1,4-diazacyclohexane)。未取代哌嗪本质上是一个环状二胺(两个 N 均为二级胺),这也是其在化学与药物分子中常表现为两个可被取代/可被质子化的“碱性中心”的根源。

 

 

 

2.2 “哌嗪类”不是单一物质

        “哌嗪类”(piperazines)通常指分子中含有哌嗪环的一大类衍生物。不同的 N-取代程度(单/双取代、季铵化等)、连接方式(从哪个 N 连出、是否引入碳位取代)以及盐型/质子化状态,都会显著改变其碱性、溶解度、logD/渗透与配方表现。因此高质量综述常用 “piperazine scaffold(哌嗪骨架)/ piperazine motif(哌嗪基元)” 来强调:它是常见的结构单元。

 

3.结构特色:哌嗪的 3 个可调结构变量(决定电荷、连接方式与氢键图案)

 

3.1 两级质子化:电荷态可切换,盐型与溶解度窗口更可设计

哌嗪是二元碱,在水中通常表现为两步逐级质子化。对未取代哌嗪母核而言,常见参考值为:

1. pKaH(BH⁺ ⇌ B + H⁺)≈ 9.7

2. pKaH2(BH₂²⁺ ⇌ BH⁺ + H⁺)≈ 5.3–5.7

3. 这意味着:从中性 B 变为单阳离子 BH⁺更“容易”(pKa 更高);而从双阳离子 BH₂²⁺失去一个质子到 BH⁺对应的 pKa 更低。因此在生理相关 pH 附近,哌嗪衍生物往往以单质子化(BH⁺)形态为主;中性(B)与双质子化(BH₂²⁺)的比例通常较小,但会随取代方式、离子强度、溶剂与微环境发生明显变化。电荷分布的改变会直接牵引盐型可获得性、pH-溶解度曲线、分布与渗透/外排等关键表现。

 

3.2 1,4-对置“双出口”:适合做 linker 平台,系列化迭代更规整

        哌嗪的两枚氮位于 1,4-对置位置,天然适合作为“双端连接”平台:一端连接核心骨架,另一端连接侧链/标签/连接臂,便于用同一合成套路快速铺开系列。需要注意的是:一旦发生单取代,分子被去对称化,后续再修饰会出现位点选择与策略差异。

 

3.3 取代型要写清:质子化状态与 N-取代共同决定 HBA/HBD 与 pKa 分布

        未质子化时,胺氮通常可作为氢键受体(HBA);是否为氢键供体(HBD)取决于是否保留 N–H(未取代哌嗪两处都有 N–H)。质子化后,该氮位一般不再作为 HBA;是否仍能作为 HBD 取决于是否还有 N–H:形成 R₂NH₂⁺/R₃NH⁺ 时仍可作为 HBD,而季铵化 R₄N⁺因不含 N–H 则不具 HBD。

 

        取代方式会系统改写这一图案:单取代/二取代会改变 N–H 的保留情况;而 N-酰化/磺酰化通常显著降低该位点碱性,使电荷分布与相互作用模式走向不同分支。

 

4.哌嗪的实用分类

 

你要解决的任务

常用哌嗪形态

关键关注点

做盐型 / 提高水溶性 / 改善配方

哌嗪盐(单盐/二盐);带可质子化哌嗪侧链的化合物

两个 pKa 与目标 pH 下电荷分布;pH-溶解度曲线;反离子筛选;吸湿性/多晶型与固态稳定性;溶液/固态化学稳定性

做“双端连接”/ 偶联平台(linker/spacer)

1,4-对置双氮的二取代 linker(对称/非对称);单保护单取代哌嗪(另一端预留二次功能化)

连接臂长度与体积对构象/空间呈现的影响;位点选择与保护策略;可合成性与放大可控性;引入后对整体电荷/溶剂化的反作用

作为药效片段参与结合(核心相互作用的一部分)

芳基/杂芳基哌嗪;带取代调碱性的哌嗪衍生物

选择性与关键相互作用是否依赖“质子化态”;渗透/外排联动(PAMPA/Caco-2、efflux ratio);常见代谢软肋(N-去烷基化、N-氧化)与清除率;盐型与暴露的一致性验证

主要目的是“调碱性/电荷强度”(减少正电代价或精细调 pKa)

N-单/二取代哌嗪;N-酰化/磺酰化分支(显著降碱性);芳基化等

目标 pH 下的电荷比例变化;HBA/HBD 随质子化与取代的改变;溶解度与渗透的此消彼长;写清取代型(单取代/二取代/酰化或磺酰化)以保证可比性

合成建库:快速“把哌嗪装进去”(反应入口/砌块)

单保护哌嗪(如 Boc/Cbz);可进一步官能化的单取代哌嗪中间体;带离去基的哌嗪侧链砌块(便于 SN2/偶联)

位点选择(N1/N4)与保护-脱保护顺序;副反应(过烷基化/季铵化等);中间体盐型与分离纯化;后续偶联兼容性

工程吸收体系加速反应(CO₂ 捕集促进剂)

PZ 作为 promoter/activator(如 MDEA+PZ);高浓度 PZ 体系

动力学提升与容量/再生能耗的权衡;腐蚀;氧化/热降解与副产物;亚硝胺风险与控制;析盐/结晶与操作窗口

(如涉及材料/聚合)二胺链增长/交联

哌嗪作为二胺固化/链增长组分(环氧、聚脲/聚氨酯等体系)

反应速率与凝胶窗口;计量比与交联密度;挥发/气味与安全;制品力学与耐水/耐热表现

 

5.典型应用

 

5.1 分子设计里的高频侧链:用哌嗪把“盐型/水溶性/连接臂”做得更可控

适用场景:当分子需要更好的水相处理性(盐型/配方更顺)、同时还要把侧链连接做得规整、方便铺开系列。

常见落地做法:

1. 把哌嗪作为侧链骨架接到芳环/杂芳环/碳链上,再通过另一端做进一步修饰(延伸、引入末端基团、做双功能连接)。

2. 常把哌嗪做成盐型(如盐酸盐)以获得更可控的固态形态,便于储存与准确称量;反离子需按溶解度、吸湿性与固态稳定性筛选。

 

5.2 连接臂与偶联平台:一端连核心,一端连标签/载体/材料

适用场景:在统一合成策略下快速铺开一组可比衍生物——系统扫描连接臂长度、末端官能团与偶联对象(如探针/标记/载体/表面修饰/交联前体等)。

常见落地做法:

1. 使用单保护哌嗪(例如一端保护、另一端可反应)做“定向改造”:先在可反应端装上第一段连接臂,再脱保护/再修饰第二端。

2. 做成1,4-二取代得到更规整的 linker(对称/非对称均可,按目标方向选择)。

 

5.3 工业 CO₂ 捕集:PZ 作为吸收促进剂,提高胺溶液吸收速率

适用场景:胺法 CO₂ 捕集/吸收体系需要提高吸收动力学与过程效率时。

常见落地做法:

1. 哌嗪(PZ)常作为 promoter/activator(吸收促进剂/活化剂) 加入胺溶剂体系(如 MDEA 等)进行复配,以提高 CO₂ 吸收速率;随后再通过配比、温度与再生条件等工艺参数做整体优化。

2. 评估要点:不能只看“吸收更快”,还要同时评估 腐蚀、溶剂降解与长期稳定性;并在可能存在 NOx/亚硝酸盐来源的工况下重点评估 亚硝胺风险与控制;同时关注 析盐/结晶、黏度变化带来的运行窗口(是否会影响稳定运行与换热/传质)。

 

6.验证清单:如何避免“溶解度更好,但整体表现更差”

 

        当哌嗪被用作性质调节片段时,最常见的误判是:只关注极性/盐型与溶解度提升,却忽略膜渗透、外排与清除 可能带来的反向影响。更稳妥的做法是用最小数据集按顺序联动验证:

 

想要的结果

先做什么(优先级)

为什么要先做

溶解度/盐型更可控

pKa(或预测)+ pH-溶解度曲线 + 反离子/盐型筛选

先确认目标 pH 下的主要电荷态,以及“可配方窗口”是否真实打开

不希望暴露变差

渗透(PAMPA 或 Caco-2)+ 外排比(efflux ratio)

识别“电荷上升 → 渗透下降 / 外排上升”的常见风险路径

不希望清除变快

代谢稳定性(肝微粒体/肝细胞等)+ 血浆蛋白结合/游离分数(如可行再评估转运体相关风险)

“更亲水”导致暴露下降,既可能来自代谢清除,也可能来自非代谢清除与转运体过程;需要用最小组合把原因拆开

 

7.常见误区

 

1. 误区 1:哌嗪一定让分子“更好用”

哌嗪提供的是更大的“可设计空间”,并不保证单向改善;应按第 6 节的联动数据判断净效应。


2. 误区 2:结构描述不写清“单取代/二取代/是否酰化(磺酰化)”

取代型与质子化状态会系统改写 HBA/HBD 与 pKa 分布,是结构可比性的前提信息。


3. 误区 3:把“哌嗪”只当作驱虫药来理解,忽略它在研发里的“结构片段”角色

哌嗪及其盐类确有驱虫药等药用历史;但在研发讨论中,“哌嗪”很多时候指的是分子中的哌嗪结构片段,用于调电荷/溶解度与连接方式(并且在某些体系中也可能参与关键结合与构效)。需要明确讨论的是药用哌嗪(及其盐),还是哌嗪片段,避免混用。

 

8.产品导航表|按“科研任务/实验场景”定位表1–表4(哌嗪相关)

 

科研任务 / 实验需求

优先看哪张表

为什么先看这张

常见补充联动

配细胞培养/生化反应缓冲液,需要稳定 pH(HEPES/HEPPS/PIPES 等)

表1 生物缓冲剂

表1集中的是 Good’s 缓冲体系(HEPES、HEPES-Na、HEPPS、PIPES 及其盐),用途直接对应“配缓冲液/控 pH”

需要改配方可操作性/溶解度→表4(盐型对照);需要引入哌嗪做结构对照→表2

做细胞实验/免疫相关实验,对内毒素/动物源敏感,需要更“细胞友好”的缓冲剂等级

表1 生物缓冲剂

表1里有明确面向细胞培养与超低内毒素等级的条目,适合减少生物学背景噪音

需要盐型/配制一致性→表4(盐型);需要进一步做连接臂/官能化→表2

以“哌嗪环”为核心做合成:要最基础母核作为胺源/砌块起点(游离哌嗪、取代哌嗪)

表2 基础母核与取代/连接臂

表2汇总哌嗪本体、甲基/乙基/位点取代(2-、2,5-、2,6-)等,用于搭建骨架与做性质/构象对照

需要更稳定/更易称量的盐型胺源→表4(盐型);需要芳基/杂芳基拼接→表3

需要“可继续反应的一端”做不对称取代:一端先封端、另一端留作偶联(例如单 N-取代)

表2 基础母核与取代/连接臂

表2包含 1-甲基哌嗪、N-乙基哌嗪、N-(2-羟乙基)哌嗪等“单端取代仍保留反应位点”的条目

需要保护基更清晰的选择性策略→表4(Boc/Fmoc/Cbz);需要引入芳基/杂芳基→表3

需要显著提高亲水性/溶解度或做亲水连接臂(羟乙基取代、二羟乙基哌嗪等)

表2 基础母核与取代/连接臂

表2把“羟乙基/二羟乙基”等亲水侧链集中在一起,适合做溶解度旋钮与连接臂构建

若目标是缓冲控 pH 而非侧链亲水→表1;若要通过盐型提升水溶/操作性→表4

需要多胺/多点偶联的连接臂:想增加可偶联位点与阳离子密度(AEP、二乙胺侧链等)

表2 基础母核与取代/连接臂

表2包含 AEP 与 2,2'-(哌嗪-1,4-二基)二乙胺等“多胺连接臂”,适合接枝改性、交联或多点偶联

若要选择性分步连接(先保护再偶联)→表4(保护体/中间体);若要芳基/杂芳基模块→表3

做药物化学/配体设计:需要“芳基哌嗪/杂芳基哌嗪”作为高频拼接片段(受体配体常见)

表3 芳基/杂芳基哌嗪片段

表3集中苯基、对位 F/Cl/Me/OMe、邻氯、对位 CF3,以及 2-/4-吡啶、2-嘧啶等模块,最适合做 SAR 并行扫描

需要先做选择性官能化(保护/去保护再拼接)→表4;需要母核/亲水连接臂对照→表2

要系统做对照:比较对位取代(F/Cl/Me/OMe/CF3)对活性与性质的影响

表3 芳基/杂芳基哌嗪片段

表3天然按“芳基取代谱系”组织,便于同系列并行对照与规律总结

需要调溶解度/盐型来保证可测→表4;需要换成更亲水/更柔性的连接臂→表2

已经锁定某个芳基哌嗪,但实验需要更好溶解/更稳定称量(盐酸盐/单盐酸盐)

表3 片段(先定位母体) + 表4(看盐型对照)

先在表3找到对应芳基哌嗪母体,再用表4的盐型/对离子对照思路解决配制与稳定性问题(该批里含芳基哌嗪盐酸盐/单盐酸盐条目)

若仍需通过侧链提升水溶→表2(羟乙基/二羟乙基/多胺连接臂)

做合成路线开发:需要“保护体/中间体”实现选择性(Boc、Boc2、Fmoc、Cbz)

表4 盐型/保护体/中间体

表4集中保护基工具箱(单 Boc、Boc2、Fmoc 盐、Cbz)与可再转化的羧酸酯中间体,适合分步构建不对称哌嗪衍生物

需要目标片段(芳基/杂芳基)→表3;需要母核与亲水/多胺连接臂→表2

想把“游离胺”换成更易处理的形式:降低挥发/吸湿、提高水溶、做盐型筛选(HCl/HBr/磷酸/有机酸盐)

表4 盐型/对离子对照

表4汇总哌嗪的无机酸盐与有机酸盐(以及盐型策略),用于工艺/配方中提升可操作性与一致性

若核心任务是缓冲控 pH →表1;若需要具体结构母核/连接臂 →表2;若是芳基/杂芳基配体模块 →表3

需要 DKP(2,5-二酮哌嗪)骨架作构象受限对照/环二肽相关研究的标准对照骨架(甘氨酸酐)

表4 盐型/保护体/中间体(含 DKP)

DKP 对照母核(甘氨酸酐)归在表4,便于与“哌嗪环”区别并用于肽样/构象受限研究

若研究回到哌嗪连接臂与片段拼接→表2/表3

 

表1|生物缓冲剂(Good’s 缓冲体系:HEPES/HEPPS/PIPES 等)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

生物缓冲剂|Good’s 缓冲体系(羟乙基哌嗪磺酸)

7365-45-9

H774625

N-2-羟乙基哌嗪-N'-2-乙磺酸(HEPES)

无动物源,用于细胞培养,≥99.5%,超低内毒素

高等级细胞培养用 HEPES:强调无动物源与超低内毒素,适合对炎症因子/免疫细胞状态敏感的实验;用于稳定 pH、提升细胞培养与成像/操作过程中的重复性。

生物缓冲剂|Good’s 缓冲体系(哌嗪磺酸/羟乙基哌嗪)

75277-39-3

H100306

N-2-羟乙基哌嗪-N'-2-乙磺酸钠盐(HEPES-Na)

用于细胞培养, ≥99.5%(T)

HEPES 的钠盐形态:更便于直接配制/称量与提高溶解速度;用于细胞培养、缓冲液配制与生物体系 pH 维持(尤其在 CO₂ 缓冲不充分或开放体系中)。

生物缓冲剂|Good’s 缓冲体系(哌嗪磺酸/羟乙基哌嗪)

16052-06-5

H110901

4-(2-羟乙基)-1-哌嗪丙磺酸(HEPPS)

用于细胞培养, ≥99.5%(T)

典型细胞培养缓冲剂:哌嗪骨架 + 磺酸侧链提供稳定缓冲能力与高水溶性;常用于维持培养体系 pH 稳定、降低 pH 漂移对细胞状态/实验可重复性的影响。

生物缓冲剂|Good’s 缓冲体系(哌嗪磺酸类)

5625-37-6

P105092

1,4-哌嗪二乙磺酸(PIPES)

用于细胞培养, ≥99%

常用 Good’s 缓冲剂之一:适用于多类生化/细胞实验缓冲体系;哌嗪二磺酸结构带来较强亲水性与较低膜渗透干扰倾向,常用于蛋白/核酸体系与细胞相关缓冲液。

生物缓冲剂|Good’s 缓冲体系(PIPES 盐型)

76836-02-7

P113025

1,4-哌嗪二乙磺酸二钠盐

≥98%

PIPES 的二钠盐:用于更便捷的缓冲液配制与提高溶解/上样一致性;常见于生化/细胞实验中维持 pH 稳定,减少体系漂移导致的批间差异。

生物缓冲剂|Good’s 缓冲体系(哌嗪双磺酸;POPSO 类)

68189-43-5

P105272

哌嗪-1,4-双(2-羟基丙烷磺酸)二水合物

≥99%

Good’s 缓冲剂家族的哌嗪双磺酸类型(常见也作为 POPSO 类缓冲剂被使用/检索):高亲水、缓冲能力稳定,适用于生化/细胞实验中对 pH 漂移敏感的体系。

 

表2|基础母核与取代/亲水/多胺连接臂(用于拼接与性质微调)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

基础母核|哌嗪本体(胺源/片段骨架)

110-85-0

P755827

哌嗪

UltraBio™, 无水级, ≥99%(T)

最基础“哌嗪母核”:常用二胺骨架/构筑片段,用于药物分子引入哌嗪环、盐型筛选、以及作为亲核胺参与烷基化、酰化、磺酰化等反应;无水级更利于对水敏步骤与计量控制。

基础母核|哌嗪本体(水合物/操作形态)

142-63-2

P105279

哌嗪 六水合物

≥98%

哌嗪的水合物形态:称量与溶解行为与无水品不同,适合水相/溶液配制场景;在对水敏反应或计量精度要求高的合成中需注意水含量影响。

基础母核|N-取代哌嗪(单端可继续官能化)

109-01-3

M108683

1-甲基哌嗪

≥99%

单 N-取代哌嗪:保留另一端 N 作为后续连接位点(“单端封端、单端可继续反应”),常用于快速搭建侧链/连接臂与做盐型、溶解度/碱性调节。

基础母核|烷基取代哌嗪(性质微调)

109-07-9

M621090

2-甲基哌嗪

≥99.5%

取代哌嗪母核:用于构建取代哌嗪对照系列(立体/电子/疏水性微调),常见于药物化学片段替换与结构优化中。

基础母核|N-取代哌嗪(单乙基)

5308-25-8

E103219

N-乙基哌嗪

≥98%

单乙基取代哌嗪:用于不对称取代哌嗪的构建与性质调参;乙基比甲基更疏水、位阻更大,便于做链长/体积对照。

功能化哌嗪|亲水侧链(单羟乙基)

103-76-4

H101744

N-(2-羟乙基)哌嗪

≥98%

单羟乙基取代:在保留一端 N 反应位点的同时提高亲水性;常用作引入亲水连接臂、提升配方溶解度与做“亲水性上调”系列对照。

功能化哌嗪|亲水侧链(羟乙基;溶解度旋钮)

122-96-3

W136083

1,4-双(2-羟乙基)哌嗪

≥98%

二羟乙基取代带来强亲水性与多氢键位点:常用于提高水溶性、构建亲水连接臂/侧链,或作为“亲水性增强对照”评估对渗透/外排/配方的影响。

基础母核|N,N’-取代哌嗪(对称封端)

106-58-1

D124551

1,4-二甲基哌嗪

≥98%(GC)

两端 N 均被甲基封端:更偏“叔胺型哌嗪骨架”对照,用于比较碱性/溶解度/代谢位点变化;也常作为配体/碱/结构对照底物参与反应筛选。

基础母核|N,N’-取代哌嗪(对称封端)

6483-50-7

D694747

1,4-二乙基哌嗪

≥98%

两端 N 乙基封端:相较二甲基更疏水、位阻更大,常用于对照“烷基体积/疏水性上升”对碱性、渗透、溶解度与代谢位点的影响。

立体/构型对照|取代哌嗪(2,5-位;trans)

2815-34-1

T138605

反式-2,5-二甲基哌嗪

≥98%(GC)

2,5-位取代 + 构型明确(trans):用于构象/立体效应对活性与性质的系统对照;在“同骨架不同构型”优化中很常见。

基础母核|位点取代哌嗪(2,6-位;构象对照)

108-49-6

D131702

2,6-二甲基哌嗪

≥98%

2,6-位取代改变环构象与位阻分布:常用于立体/构象效应对比与性质微调(碱性、溶解度、代谢位点暴露),适合做“同母核不同取代位点”对照。

功能化胺|二胺连接臂(引入第二胺位点)

140-31-8

A101279

N-氨乙基哌嗪(AEP)

≥99%

典型“二胺/多胺连接臂”:哌嗪环外再引入伯胺,显著增强亲核性与可连接位点数量;常用于接枝改性、偶联连接臂、离子型侧链构建,以及需要更强水溶性/更高阳离子密度的分子设计。

功能化胺|二胺连接臂(双乙胺侧链)

6531-38-0

D589798

2,2'-(哌嗪-1,4-二基)二乙胺

≥95%

“双侧链二胺”连接臂:在哌嗪两端引入 –CH₂CH₂NH₂,显著增加可偶联位点与阳离子密度;常用于聚合物/表面接枝、交联改性、以及需要多点偶联或更强亲水性的分子设计。

 

表3|芳基/杂芳基哌嗪片段(含游离碱与盐型,对照与拼接高频)

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

芳基哌嗪|药物化学常用片段(苯基)

92-54-6

P101918

1-苯基哌嗪

≥97%

最基础芳基哌嗪之一:高频受体配体拼接模块,可作为一系列对位/邻位取代芳基哌嗪的“母体对照”,便于评估取代带来的活性与性质变化。

芳基哌嗪盐|盐型/对照(盐酸盐)

2210-93-7

P137528

1-苯基哌嗪盐酸盐

≥98%

芳基哌嗪的盐酸盐:提高水溶性与称量稳定性,常用于盐型对照、药效/体外实验配制与水相体系操作;也便于与游离碱形式做“盐型-性质”比较。

芳基哌嗪|药物化学常用片段(芳基取代)

30459-17-7

T162689

1-(4-三氟甲苯基)哌嗪

≥98%(GC)(T)

典型“芳基哌嗪”片段:常用于中枢/受体配体等方向的结构模块化拼接;对位 CF₃ 提供疏水/电子效应调节,便于做 SAR 扫描与性质(logD、受体亲和)调参。

芳基哌嗪|药物化学常用片段(芳基取代)

39512-50-0

C136306

1-(2-氯苯基)哌嗪

≥98%(GC)

邻位氯取代芳基哌嗪:常用于构建芳基哌嗪系列对照(位阻+疏水+电子效应同时变化),是药物化学中高频的连接片段/药效团模块。

芳基哌嗪盐|盐型/对照(单盐酸盐)

41202-32-8

C170230

1-(2-氯苯基)哌嗪 单盐酸盐

≥95%

邻氯芳基哌嗪的单盐酸盐:相对游离碱更利于水相配制与称量稳定;常用于盐型对照与体外实验用样品准备,也便于与对应游离碱比较溶解度/稳定性。

芳基哌嗪|药物化学常用片段(对位卤代)

2252-63-3

W133117

1-(4-氟苯基)哌嗪

≥98%

对氟芳基哌嗪:常用于构建芳基哌嗪系列对照(卤素调电子/代谢稳定性/疏水性),适合快速拼接做活性与性质对比。

芳基哌嗪|药物化学常用片段(对位卤代)

38212-33-8

C170042

1-(4-氯苯基)哌嗪

≥98%

对氯芳基哌嗪:经典“芳基哌嗪”模块之一,用于构建受体配体/中枢相关结构对照;Cl 取代常带来疏水与代谢位点变化,便于做系统优化。

芳基哌嗪|药物化学常用片段(对位烷基)

39593-08-3

W135829

1-(4-甲基苯基)哌嗪

≥98%

对甲基芳基哌嗪:用于“电子/疏水性温和上调”的芳基哌嗪对照;常与 F/Cl/OMe 等对位取代做并行 SAR。

芳基哌嗪|药物化学常用片段(对位给电子取代)

38212-30-5

M124447

1-(4-甲氧基苯基)哌嗪

≥97%

对甲氧基芳基哌嗪:OMe 提供给电子与一定亲水性贡献,常与 F/Cl/Me 系列一起构建对位取代谱系,用于系统 SAR 与性质窗口优化。

杂芳基哌嗪|药物化学常用片段(吡啶基;2-位)

34803-66-2

P106881

1-(2-吡啶基)哌嗪

≥97%

2-吡啶基哌嗪:杂芳环提供额外受体位点与电子效应,常用于调节结合模式与极性;2-位连接带来位阻/取向差异,适合做“2- vs 4-吡啶”并行对照。

杂芳基哌嗪|药物化学常用片段(吡啶基;4-位)

1008-91-9

P113741

1-(4-吡啶基)哌嗪

≥97%

4-吡啶基哌嗪:相对 2-位更少邻位位阻,常用于获得更“线性”的连接取向;用于受体配体、片段拼接与性质(pKa/logD/溶解度)协同优化。

杂芳基哌嗪|药物化学常用片段(嘧啶基)

20980-22-7

P132556

1-(2-嘧啶基)哌嗪

≥98%

杂芳基哌嗪连接片段:嘧啶环提供更强的电子效应与受体相互作用可能性,常用于做配体极性/电子分布调参与 SAR 扫描的“杂芳-哌嗪”模块。

 

表4|盐型/对离子对照 + 保护体/中间体 + DKP 对照母核

 

分类

Cas编号

阿拉丁货号

名称

规格或纯度

产品特色与应用

盐型/配对酸|无机酸盐(盐酸盐)

142-64-3

P160724

哌嗪二盐酸盐 一水合物

≥98%(T)

哌嗪盐酸盐:常用于提高水溶性与降低游离胺挥发/吸湿带来的操作波动;适合作为水相反应、缓冲体系或需要“可控计量的胺盐”场景的胺源。

盐型/配对酸|无机酸盐(溴化氢盐)

59813-05-7

P160723

哌嗪二氢溴酸盐

≥98%(N)

溴化氢盐型:与盐酸盐类似用于提高水溶性与操作稳定性;也可作为对离子对比(Cl⁻ vs Br⁻)评估反应/结晶行为与纯化难度的参考。

盐型/配对酸|无机/多元酸盐(磷酸盐)

18534-18-4

P189055

磷酸哌嗪 一水合物

≥97%

磷酸盐型:用于盐型筛选与结晶/稳定性对照;在水相体系中常用于改善处理性与降低游离胺带来的刺激性/挥发性差异。

盐型/配对酸|有机酸盐(苹果酸)

14852-14-3

P160725

哌嗪-DL-苹果酸盐

≥98%(T)

哌嗪有机酸盐:用于改善结晶性/溶解度与称量稳定性;常见于工艺与制剂思路的“盐型对照/溶解度调节”,也可作为反应中更温和、易处理的胺源形式。

盐型/配对酸|二羧酸盐(己二酸)

142-88-1

P160731

己二酸哌嗪

≥98%(T)

二羧酸盐型:用于盐型筛选、晶型/溶解度/稳定性对照;在配方或工艺开发中常用作“不同对离子”对性质窗口的影响验证。

盐型/配对酸|多羧酸盐(柠檬酸)

144-29-6

P160728

柠檬酸哌嗪水合物

≥98%(T)

柠檬酸盐:多羧酸对离子常带来更高亲水性与不同的结晶/吸湿行为,用于溶解度提升、盐型对照与水相体系兼容性评估。

保护体/合成中间体|N-保护哌嗪(Boc2)

76535-75-6

D186488

1,4-双(叔丁氧羰基)哌嗪

≥98%

典型 Boc₂-哌嗪保护体:用于选择性官能化(后续可按需去保护、实现单端或双端连接);是搭建“哌嗪连接臂/双功能中间体”的高频起始原料。

保护体/合成中间体|N-保护哌嗪(单 Boc)

57260-71-6

B106917

1-(叔丁氧羰基)哌嗪

≥98%

单 Boc 保护:用于实现“单端受保护、另一端可反应”的选择性官能化;是搭建不对称哌嗪取代物、连接臂与后续去保护再偶联的常用中间体。

保护体/合成中间体|N-保护哌嗪(Fmoc;盐型)

352351-60-1

F465169

1-Fmoc-哌嗪氢溴酸盐

≥97%

Fmoc 保护的哌嗪(以 HBr 盐形式提供):常用于固相合成/逐步保护-去保护策略与需要“碱敏可脱保护”的路线;盐型提升操作稳定性并便于计量。

保护体/合成中间体|N-保护哌嗪(Cbz/Z;苄氧羰基)

31166-44-6

C154003

1-苄氧羰基哌嗪

≥95%(GC)

Cbz(Z)保护哌嗪:适用于氢化脱保护路线;用于选择性官能化与不对称取代哌嗪的分步构建,常与 Boc/Fmoc 形成不同脱保护条件的“保护基工具箱”。

合成中间体|N-酰基化衍生物(羧酸酯;可再转化)

50606-31-0

M356545

哌嗪-1-甲酸甲酯

≥98%

N-羧酸酯化的哌嗪中间体:用于在哌嗪上引入可进一步转化的羰基功能(如水解/酰胺化/氨解等),便于搭建“哌嗪-羰基连接”结构片段。

二酮哌嗪|2,5-二酮哌嗪母核(DKP/环二肽骨架)

106-57-0

G156851

甘氨酸酐

≥98%(N)

典型 2,5-二酮哌嗪(diketopiperazine, DKP)骨架:常用于肽样/构象受限骨架对照、天然产物/肽修饰语境中的母核参照,也可作为环二肽相关合成与材料/生物活性研究的起点。

 

注:以上为阿拉丁代表产品,更多产品规格请关注文末产品清单或可用“品名/CAS/货号”在阿拉丁官网检索。

 

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七元含氮杂环在药物发现中的角色:微状态管理、构象偏置与可开发性权衡(附科研选型导航与产品表1–3)

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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.《哌嗪(Piperazine)选型指南:用“双氮六元环”把盐型与连接策略做得更可控(附表1–4 产品导航) 》. 阿拉丁知识库,更新于 2026年3月5日。 https://www.aladdin-e.com/zh_cn/faqs/piperazine-selection-guide-using-a-to-make-salt-forms-and-linking-strategies.html
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